·· Exo-Sistemas Planetarios / ExoPlanetas

[Fran]

Hola,

Después de varios intentos fallidos, recientemente pude completar mi primer tránsito exoplanetario. No salió todo lo bien que hubiese querido porque las nubes aparecieron justo al acabar la observación. Pero bueno, revela con claridad el eclipse.

En concreto, se trata de Qatar-1 b, un exoplaneta descubierto en 2010 y que orbita una estrella de mag. 12.8, algo débil para mi equipo si se trata de obtener fotometría precisa, pero bueno, el eclipse se prevé de 0.02 magnitudes de profundidad, suficiente para que merezca la pena probar suerte. El planeta tiene un perído orbital de 1.42 días (se halla a sólo 0.02 UA de la estrella), una masa equivalente a 1.09 veces la de Júpiter y un radio 1.16 veces superior. Estos datos ya dan una buena idea de lo "churrascado" que debe estar, un Júpiter caliente, vamos, donde nadie se hará rico vendiendo castañas calentitas.  

El eclipse es relativamente corto, poco más de una hora y media, lo que obliga a hacer poses más bien cortas.

 

Paso ahora a explicar todo esto con más detalle y espero que no sea necesaria la ingesta masiva de ácido acetilsalicílico.  

Ya sabéis que la observación de estos fenómenos ha permitido descubrir y caracterizar (en la medida de lo que permiten las actuales técnicas) muchos y nuevos planetas extrasolares. Al pasar el planeta frente a la estrella, se produce un eclipse digámoslo... anular, y un consiguiente descenso del brillo de la estrella. Mediante un análisis simple de la curva de luz, podemos deducir muchas cosas de este exoplaneta: órbita, masa, diámetro, etc.

Por desgracia, el descenso de luz que experimentan las estrellas “eclipsadas” no supera las 0.03-0.04 mag. como mucho, aunque lo habitual son variaciones inferiores (0.01-0.02 mag.). Por tanto, es imprescindible fotometría CCD (o fotoeléctrica) de precisión para observar bien estas pequeñas variaciones. Por supuesto, escapa completamente a la observación visual.

Para observar estos fenómenos es necesario contar con un telescopio y una CCD preparados para fotometría, lo que implica una montura con un seguimiento correcto. No es que sean necesarias exposiciones largas (lo usual acostumbra a ser unos 2 minutos) pero sí que es aconsejable que la estrella a medir se mantenga en los mismos píxeles durante toda la observación. Por supuesto, las imágenes deben estar perfectamente calibradas con darks, flats y bias. Un filtro fotométrico de Johnson-Cousins es recomendable, aunque hay quien observa sin filtro. En cuanto al telescopio, poco importa el tipo y hay estrellas para todos los tamaños, aunque cuanto más potente, más tránsitos podrá observar (pero ojo que hay algunas estrellas muy brillantes que requieren de telescopios de campo amplio: un simple 80/400 podría servir en algunos casos).

Bien, una vez hecha la observación y con las imágenes perfectamente calibradas, se reducen  con un programa fotométrico adecuado. El archivo con las observaciones, que debe ser de tipo *.txt, contendrá sólo 3 columnas: HJD, magnitud y error. Este archivo puede enviarse a la Sociedad Astronómica Checa (https://www.var2.astro.cz), que recoge y centraliza estas observaciones y otras sobre estrellas variables.

Con sólo rellenar unos sencillos datos, el software de esta página elaborará un modelo del tránsito exoplanetario como el que podéis ver aquí, y lo almacenará en su base de datos, junto con otros.







https://var2.astro.cz/EN/tresca/transit-detail.php?id=1403448157

De especial importancia para el observador es que, además, el programa evalúa la calidad de una observación, otorgando una nota que va de 1 (excelente) a 5 (digamos... mediocre, para decirlo suave). En mi caso, le han otorgado un valor de 3, que no está mal (¡es el primero, caramba!) y que acostumbra a ser la nota más frecuente.

En fin, que es un tema interesante y que da mucho de sí, pues es tan sencillo como decirle al telescopio que tome imágenes a destajo. Luego se reducen rápidamente con el programa que más os guste y e programa online hace el resto. Sin embargo, insisto, deberemos ser pulidos a la hora de hacer la fotometría. Mejor desenfocar ligeramente y hacer poses lo bastante largas para obtener una elevada relación S/N pero sin acercarse al nivel de saturación. Ojo que a lo largo de la noche, especialmente si nuestra CCD tiene un rango dinámico modesto, puede ser que nos varíe algo el foco y sature nuestras imágenes.

En cuanto a programas fotométricos, el FotoDif es una buena opción: es rápido y tiene una curiosa herramienta automática que puede ir reduciendo imágenes según vayan saliendo (especial para ansiosos). Sin embargo, si queremos afinar al máximo la precisión, recomendaría más bien el LAIA/Prospector/AVE, porque nos permitirá escoger la mejor o mejores estrellas de comparación. En estos casos la elección de las mismas puede ser determinante para lograr una observación pulida.

Por último, y para animaros (no es tan difícil), este primer tránsito lo observé con el Newton 200/940 pero sobre una HEQ5 con autoguiado mini Orion 50 mm + ASI 120 MM como cámara de guiado (va estupendo para este tubo). Y la puesta en estación no era buena pues apreciaba una cierta deriva a lo largo de la noche. La CCD, una Atik 314L+ con filtro Cousins Rc, que tampoco es la más adecuada para el caso, pero que cumple dignamente.

Saludos
Fran

« Últ. modif.: Mar, 24 Jun 2014, 16:21 UTC por Fran »

[Klaatu]

Felicidades Fran por tu primer tránsito de un exoplaneta !!!

Excelente reporte y muy didáctico.

Si la Atik 314L+ crees que no es la mas adecuada...¿Cuál crees que puede ser una mejor y "abordable" ?

Saludos
Emili

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[Chulo701]

Jolín Fran... Enhorabuena y gracias por compartirlo....   

Que envidia me dais los que hacéis este tipo de trabajos...   

Saludos.

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[gembol]

Menudo reporte y menudo trabajazo, Fran!!

Admirable!!! Enhorabuena!

Saludos,

José Manuel

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[CastorTroy]

Impresionante! Enhorabuena por el resultado!
Yo de mayor también quiero hacer cosas así

Saludos

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[bartoro]

Muchas gracias por compartir tu excelente trabajo y por tus explicaciones que nos resuelven muchas incógnitas.

Enhorabuena

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[noiser]

   Genial.

No es lo mismo imaginártelo que te lo cuenten. Gracias. 

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[mgtroyas]

Genial la explicación, no conocía este tipo de prácticas y me ha llamado mucho la atención. Buen trabajo!

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[SERGIT]

Magnifico trabajo Fran y gracias por la detallada explicación.

Verdaderamente es increible lo que puede conseguir hoy día un amateur con un equipo asequible, este es un buen ejemplo. Unos años atrás nadie lo hubiera creído, recordemos que los primeros planetas exosolares se descubrieron hara unos diez años y utilizando equipos profesionales. Es un tema realmente apasionante.

Saludos.

Sergi.

« Últ. modif.: Mié, 25 Jun 2014, 09:05 UTC por SERGIT »

[Fran]

Gracias, Bartolo, Noiser, mgtroyas, Cas, Gembol por comentar. Esto da ánimos para seguir adelante y mejorar poco a poco.

Gracias, Chulo. No te dé tanta envidia. Con un poco de buena voluntad sí se puede, en la medida de lo que pueda hacer cada uno.

Gracias, Sergit. Poco a poco vamos mejorando. A mí también me parece increíble lo que hacéis con la astrofotografía. Tengo libros algo antiguos de los años '70 o por ahí y no hay más que comparar las fotos actuales con las que se obtenían con el telescopio Hale de 5m por aquellas calendas. Podemos decir que los aficionados han superado a los profesionales de la época y de largo. Ventajas de los avances tecnológicos, y lo que nos queda por ver. Ahora el aficionado ya puede hacer incluso espectroscopía, la última frontera del no profesional.  

Gracias, Klaatu, por comentar. La CCD Atik 314L+ es un buen bicho, el mejor quizás en la banda de precios que se mueve, pero por temas de electrónica, rango dinámico y otras cosas, queda en desventaja frente a otras CCD's como las SBIG. Ramon Naves, que tiene una buena ST8-XME (si no me equivoco), obtiene unos resultados fantásticos con ella. Para fotometría de precisión creo que es más adecuada una CCD con el chip KAF 1603 ME, que tiene un gran rango lineal, tecnología de microlentes que le permite alcanzar eficiencias cuánticas muy superiores a la Atik, etc. Pero eso no acaba ahí. También es la electrónica de la CCD, su capacidad de enfriar y otras cosas. Una QSI que lleve ese chip puede enfriar más que la Atik 314L+, lo que implica menos ruido y más sensibilidad.

Otra historia es qué CCD con el chip que mencionaba, es la más adecuada. Con este chip he visto CCD's SBIG, QSI, Moravian Instruments, FLI, etc,  y hay grandes diferencias de precio (y me imagino también que de calidad). Aunque todas lleven el mismo chip, la calidad de la electrónica también jugará su baza. Así que desconozco cuál es la mejor, pero sí sé que el KAF 1603 ME es una maravilla para el fotometrista a precio "asequible" (3000-5000 €). Y en astrofoto también rendirá muy bien si el telescopio tiene una focal adecuada, pues los píxeles son de 9 micras, algo grandes para astrofoto pero con una muy elevada capacidad electrónica, que es lo que interesa en fotometría. Estamos hablando de 100.000e- de un KAF 1603ME de capacidad por píxel frente a sólo 17.500e- de la Atik 314L+, con lo que resulta en un mayor intervalo medible de magnitudes.

De todas formas insisto en que lo más importante es la actitud. Aunque nunca pueda llegar al nivel de una SBIG o una FLI, con perseverancia una Atik puede conseguir resultados que no desmerecen en absoluto. Un buen conocimiento de la cámara, telescopio y montura pueden hacer maravillas. Ah, y la Atik 314L+, su gran virtud, es que es menos ruidosa que un gato al acecho y a un precio mucho más asequible que las otras cámaras. En esto es dificil encontrar cámaras menos ruidosas que ésa.

Saludos
Fran

« Últ. modif.: Mié, 25 Jun 2014, 20:57 UTC por Fran »

[JSG]

¡JODER Fran,me acabas de dejar loco!Ya había leido algunos trabajos de éste tipo con cierto interés por como estudiaban las mediciones de los cambios de intensidad de la luz de las estrellas,pero era como algo lejos del trabajo que podria aportar el astronomo aficcionado medio,ni idea de que con equipo amateur se podría hacer fotometría a ese nivel .Voy a leermelo otra vez.

« Últ. modif.: Mié, 25 Jun 2014, 23:12 UTC por JSG »

[GMJ]

Ya ves... que guapo    un trabajo maravilloso, aquí mi voto 

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[Chulo701]

Otro voto....   

Saludos.

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[JSG]

Sin duda,también mi voto.

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[Nono]

Impresionante trabajo, enhorabuena

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[Manolo Rodriguez]

Hola Fran, buenas noches. Como Sergi, no me imaginaba el alcance de las tecnicas fotométricas actuales. Me has dejao verdaderamente impresionado. Te felicito, vamos... te hago la ola...   También mi voto.
Enhorabuena, saludos.

Manolo

« Últ. modif.: Jue, 26 Jun 2014, 21:18 UTC por Manolo Rodriguez »

[acuajuan]

jovar  ....

Aunque había visto documentales sobre como se descubrian exoplanetas y una de las tecnicas usadas era por transito y medición de la variación de luminosidad (otra de las maneras es por la desviación en la luz al rojo o azul por el bamboleo que produce la órbita del planeta en la estrella), pensaba que estaba restringido a equipos profesionales alojados en observatorios y al telescopio que esta en órbita (el Kepler es no?) dedicado a ello, pero no me imagine ni por un momento que con 'instrumental de aficionado' (lo de entre " es porque se necesita un equipamiento y inversión que no esta al alcance de todos) se pudiera hacer algo así, me dejas asombrado.

Mi enhorabuena y gracias por compartir.

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[Fran]

Gracias, por comentar, Acuajuan. Ya ves que no, este tipo de observaciones son asequibles al aficionado, aunque si te miras la página donde se publican verás que algunos observadores cuentan con un instrumental de altísimo nivel: telescopios grandes, CCD's carísimas, etc. Pero no hay que desanimarse por eso.

Manolo, JSG, Chulo, GMJ, Nono, gracias por comentar también, me váis a hacer saltar los colores 

Saludos
Fran

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[mercè]

!!! Que gran que ets company !!! excelent treball 

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[Fran]

I tu també, Mercè. Moooltes gràcies!!

Fran

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