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Representación del tránsito de un planeta (Mercurio) por el disco de una estrella (Sol). Se indica c

Representación del tránsito de un planeta (Mercurio) por el
disco de una estrella (Sol). Se indica como disminuye la luz integrada
de la estrella en relación al progreso del tránsito (imagen extraída de
la presentación de A. Giménez).

Este artículo es un resumen de los temas conversados en la charla del Martes 9 en la sede de la Asociación de Aficionados a la Astronomía (Planetario Municipal)

Introducción a exoplanetas
Es un planeta orbitando otra estrella.

Método de transito (método de detección elegido en este proyecto)
La detección por el método de transito consiste en medir la caída de brillo producida al interponerse el planeta entre la estrella y nosotros.
En los mejores tránsitos el planeta cubre un 2% del disco de la estrella por lo que la caída en magnitud de la estrella es realmente muy pequeña, solo detectable con instrumentos de medición con precisiones del orden de 10mmag (10 mili-magnitudes). Un transito importante tiene una caída de aproximadamente 4 centésimas de magnitud o 40mmag.

La duración de los tránsitos, si bien es variables en general va a ser del orden de 4 horas y los periodos orbitales de estos planetas de aproximadamente 3 o 4 días. La duración del tránsito depende de los siguientes factores: período orbital y cuerda de intersección.

En el gráfico-imagen, a modo de ejemplo se muestra el tránsito de Mercurio por delante del disco Solar. De toda la radiación recibida del Sol, una pequeña parte es bloqueada al momento en que el disco planetario se interpone con nuestra visual.

Los tránsitos que nosotros podemos detectar por este método y con el equipamiento propuesto solo serán aquellos de planetas gigantes (similar a Júpiter) en estrellas pequeñas como el Sol.

El método de medida que utilizaremos para la detección de esta pequeña caída de luz será el de fotometría diferencial, en el cual se compara el brillo de la estrella candidata con una estrella de referencia en la misma fotografía.

El resultado final de la fotometría (medida de brillo de estas estrellas en una secuencia de fotografía) es una curva (gráfica) que muestra la variación de brillo de la estrella candidata respecto a la de referencia. Lo ideal sería tener mas de una estrella objetivo en el misma fotografía y en eso consiste el trabajo de selección de zonas.

Tipos de estrellas candidatas
Como mencionamos en el punto anterior, las estrellas en las que podremos detectar planetas con nuestro equipo y método utilizado serán estrellas pequeñas como el Sol o similar.

Como criterio establecimos estrellas de tipo espectrales F, G y K que se encuentren en la secuencia principal. La clasificación espectral de las estrellas la encontramos como parte de la información adicional que los atlas digitales (SkyMap, Estellarium, Cartes, KStars, etc) nos indican. Generalmente la información es la siguiente:

G2V

Donde G es el tipo espectral
2 es corresponde a la subdivisión dentro del tipo espectral (0 – 9)
V (5 romano) corresponde a la clasificación de luminosidad y su correspondencia con el tamaño se muestra en la siguiente tabla:

0 -> Hipergigante
Ia -> Supergigante muy luminosa
Ib -> Supergigante de menor brillo
II -> Gigantes luminosas
III -> Gigantes
IV -> Subgigantes
V -> Estrellas enanas de la secuencia principal
VI -> Sub enanas
VII -> Enanas blancas

Posibles zonas
Creo que todos hemos notado lo complejo que puede ser la selección de zonas y lo importante para el éxito del proyecto.

Básicamente los lineamientos para la selección de las zonas de observación son los siguientes:

Que en el campo de visión del telescopio caigan la mayor cantidad de estrellas candidatas.
La zona no sea muy poblada. En lo posible alejada del plano galáctico.
Las estrellas candidatas y de referencia tendrán que tener al menos una RSR de 300 que en nuestro caso esto nos acota a estrellas de magnitud no mayor a 8. (hay que estudiar mejor el equipo para afinar este dato)
Las zonas seleccionadas deberán ser del hemisferio celeste Sur
Que la hora de culminación (cruce por el meridiano) sea a aproximadamente la 1:30 de manera de poder observar durante unas cuantas horas a buena altura. Esta condicionante esta enlazada con la fecha de observación.

Existen muchas herramientas informáticas que ayudan a que la tarea de selección no sea mirando una por una las estrellas del atlas. Se comento como una alternativa el uso del programa KStars con una base de estrellas en formato de texto la cual se puede modificar en Excel o cualquier planilla de cálculo. Están trabajando en esto Carlos Scarsi, Pablo Cosa y Gabriel Otero, Carlos Cladera… perdón si me olvido de alguien.

Exoplanetas de prueba
Luego de las pruebas básicas del sistema (seguimiento, pruebas CCD, etc), haremos el intento de detección de alguno del los exoplanetas ya confirmados para ver si el equipo es capaz de detectar un exoplaneta y hasta que magnitud de estrella esto sería posible con este equipo.

Aspectos técnicos

Marcelo Traverso
Luego de la charla general, Marcelo Traverso nos presento el avance de sus trabajos en los sistemas para determinación de las condiciones de observación y control de gabinete.

Básicamente contaremos con un controlador programable que recibirá información de los sensores meteorológicos (nubes, lluvia, viento, luz, energía) y en función del estado de estas variables accionara el motor de apertura y cierre del gabinete.

Todas las acciones de control y el estado de las variables podrán ser monitoreadas desde la PC principal.

Además de esto Marcelo mostró el software de control remoto que nos permitirá el manejo de la PC del observatorio desde la PC de nuestra casa por medio de Internet.

Dado la limitación en las comunicaciones establecimos que el procesamiento de las imágenes se realizara en la PC del observatorio dando las instrucciones remotamente y exportando únicamente el resultado final de la fotometría que es un archivo de texto con los valores finales de la fotometría.

Alejandro Galli
El gabinete esta pronto y consiste de una caja de madera (debidamente protegida contra agua) con techo corredizo.
Resta instalar el sistema de motores y engranajes o poleas para la acción de apertura y cierre.

José Pedro Malograba y Fernando Capi
Estos muchachos son los mas rápidos, ya tenemos sistema de movimiento en declinación lo cual va a facilitar muchas cosas como el intentar observar mas de una zona por noche, hacer alguna observación de cometas o asteroides entre medio, etc.

Si bien el sistema de movimiento en declinación será muy tosco comparado con el de ascensión recta nos permitirá hacer realizar traslaciones (goto) automáticas de una zona a otra del cielo desde programas como SkyMap, Maxim DL, etc.

Estado actual de los grupos y herramientas necesarias en cada uno
Como mencionamos en el resumen del proyecto, una vez que el equipo este funcionando se necesitarán de 4 equipos de trabajo: uno de observadores, un equipo de procesamiento, equipo de búsqueda de zonas y equipo de reportes y web.

Cada integrante del equipo de observadores tendrá que terminar el curso de capacitación sabiendo manejar las siguientes herramientas:
Conocimiento de coordenadas ecuatoriales
Manejo de atlas digital
Manejo de control del telescopio desde SkyMap y Maxim DL
Reconocimiento de Zonas
Imágenes CCD
Medidas sobre las imágenes con Maxim DL (FWHM, RSR, Saturación…)
Imágenes de calibración

Cada integrante del equipo de procesamiento tendrá que terminar el curso de capacitación sabiendo manejar las siguientes herramientas:
Fotometría diferencial con Maxim DL
Manejo Excel a nivel de funciones estadísticas básicas como: promedio, desvío estándar. Manejo de gráficos en Excel

En el tema de búsqueda de zonas no hay requerimiento o los requerimientos son muy altos.
El uso de herramientas de programación, planillas para ordenar datos (bases de estrellas) son algunas de las herramientas que se pueden utilizar. También se pueden seleccionar zonas simplemente mirado las características de las estrellas en el atlas y recordando los requerimientos impuestos.

El uso de herramientas informáticas sin dudas puede ahorra mucho tiempo pero tiene un grado de complejidad que al momento nos obliga a estudiar del tema.

Se pueden elegir zonas de manera mas “rustica” al principio y a medida que se avance en los algoritmos informáticos de selección ir cambiando las zonas.

Equipo de reportes y web
El que termine este taller deberá manejar las herramientas informáticas como para formatear los resultados finales (curvas de luz en Excel)
Redacción de textos y manejo de imágenes y videos
Creación y actualización de la agenda de observadores en la web
Publicación en la web de la AAA con las herramientas ya disponibles.
Pablo Costa y Bernardo Pombo nos podrán dar una capacitación sobre este último punto.

Equipos en surgimiento
Existe la posibilidad de crear en un futuro un equipo integrado por docentes de secundaria que hagan llegar los datos de las observaciones y resultados a los alumnos.

Cualquier sugerencia o comentario será bienvenido

Alberto Ceretta
aceretta@adinet.com.uy