Observarea Vizuala a Stelelor Variabile. Introducere si Echipament.


de Adrian Bruno Sonka

1. Introducere. Utilitatea observarii stelelor variabile

Unul din putinele domenii din astronomie in care un amator dotat cu un instrument mic mai poate aduce contributii stiintifice este observarea stelelor variabile.
Observarea pe o perioada lunga a unei variabile semiregulate sau detectarea eruptiilor neasteptate a unei variabile cataclismice pot aduce aduce contributii importante astronomiei profesioniste. De foarte mult ori, amatorii variabilisti sunt cei care "dau alarma" cu privire la eruptia unei variabile cataclismice, pentru ca apoi steaua respectiva sa fie observata de sateliti astronomici precum satelitul spectroscopic FUSE, lansat in 1998, sau satelitul de raze X Chandra, lansat in 2000.
Datele observationale colectate de variabilisti sunt vitale pentru intelgerea si testarea modelelor de evolutie ale stelelor, toate stelele masive trecand printr-o anumita faza numita "instability strip", cand devin variabile.
Observarea Cefeidelor este o unealta extrem de utila in masurarea distantelor intre galaxii. Expansiunea Universului a fost cuanifiticata masurand distanta pana la M31 prin observarea Cefeidelor din aceasta galaxie sora a Caii Lactee.

Toate aceste informatii foarte importante pentru intelegerea universului in care traim s-ar pierde daca amatorii nu si-ar petrece nopti intregi observad variabile. Pentru ca nu e nimeni altcineva sa o faca...
La un moment observarea devine un fel de obsesie. Este greu sa nu iesi in fiecare noapte la observatii, stiind ca unele din variabilele favorite pot avea un comportament neobisnuit. Odata ce "virusul" a fost luat, putini amatori renunta la observarea variabilelor, unii continuand zeci de ani, altii toata viata.
In plus, pe langa observarea unor variabile cunoscute, observatorii care scaneaza zeci de campuri in fiecare seara pot avea surprize placute, cum ar fi descoperirea accidentala a unor comete, cel mai recent exemplu fiind al lui Albert F. Jones, observator de stele variabile din Noua Zeelanda, care la 80 de ani (!) a desoperit cometa C/2001 W1 - Utsunomiya-Jones in campul unei variabile din programul lui de observatii, in noiembrie 2000.
Multi astronomi profesionisti au inceput ca variabilisti. De ex., David Levy, celebrul descoperitor de comete, cea mai celebra fiind probabil Shoemaker-Levy 9, care a "cazut" pe Jupiter in august 1994, este in acelasi timp un "variabilist" vechi si membru de o viata al AAVSO. David Levi a scris si multe carti de observare a stelelor variabile, cea mai recenta fiind Observing Variable Stars, publicata de Sky Publishing in 2000.

Poate o sa ziceti ca treaba cu importanta observatiilor e un basm de adormit copii mici, ca nimeni n-o sa se uite la observatiile dumneavoastra. Adevarat, nimeni n-o sa se uite daca le tineti in sertar. Dar observatiile dumneavoastra devin pretioase odata cu sunt trimise organizatiilor de amatori de profil, ca AAVSO sau alte asociatii din lista din pagina anterioara. Odata ajunse acolo, obseravtiile dumneavoastra sunt analizate impreuna cu cele ale altor observatori si astfel devin o particica mica din cunosterea stiintifica universala.

2. Obsevarea vizuala a variabilelor. Echipament

Instrumente

Nu este neaparat nevoie de instrumente pentru a observa stele variabile! Unele din stelele vizibile cu ochiul liber sunt variabile. cum este delta Cephei sau Beta Lyrae sau Algol- beta Persei. Cu ochiul liber puteti observa variabile mai straluctitoare de magnitudinea 4. De ce nu pana la 6? O sa vedeti mai jos. Cum nu sunt decat cateva asemenea variabile, pana la urma o sa apara dorinta de a observa variabile mai putin stralucitoare, care nu sunt vizibile decat folosind un instrument astronomic.

  • Binoclurile obisnuite ( de ex. 8x35, 10x50) se pot folosi la observarea variabilelor pana la magnitudinea 8-8.5-9.0. Magnitudinea limita a unui binoclu 10x50 este cam de 9.5 ( in conditii ideale), dar este greu sa estimam magnitudini aproape de limita instrumentului.
    Multe binocluri pot fi montate pe un trepied foto obisnuit(!). Daca aveti un trepied pe care il puteti monta, un binoclu va deveni mult mai stabil decat tinut daca e tinut in mana si va va permite permite observarea multor zeci de stele variabile.
    Avantajul numarul unu al binoclurilor este campul real mare (5-7 °). Astfel, stelele variabile sunt mai usor de gasit printre stelele inconjuratoare si in plus multe din stelele de comparatie pot incape in acelasi camp cu variabila, lucru care usureaza mult observatiile. Majoritatea observatorilor care au instrumente mai mari au si un binoclu ce il folosesc pentru variabilele mai stralucitoare (si eu imi doresc unul).
  • Lunete sau telescoape
    Pentru a vedea magnitudini mai slabe de 9 este nevoie de un instrument astronomic cu diametru mai mare decat un binoclu: o luneta sau un telescop. Iata un tabel ce arata magnitudinea limita estimativa, in conditii perfecte, in functie de diametrul obiectivului instrumentului folosit. Diametrul nu este singurul factor, dar este unul pe care nu-l prea putem schimba.

    Diametru(mm)
    50*
    60
    100
    150
    200
    300
    Magnitudinea vizuala limita (aprox.)
    in conditii ideale si G= 0.75*D(mm)
    9
    11
    12.5
    13.3
    15
    16
    		E foarte important de retinut ca valorile din tabelul din stanga sunt estimari, pentru un observator mediu antrenat, folosind un instrument de calitate buna (obiectiv + ocular), la un grosisment egal cu 0.75 D(mm), observnad intr-o perioada din noapte cand Luna nu se afla pe cer, dintr-un loc cu cer curat si, poate cel mai important, fara poluare luminoasa. Efectul unui cer mai luminos decat ideal, adica al poluarii luminoase, este scaderea constrastului imaginii, lucru care face obiectele slabe imposibil de distins de fondul cerului.

    Desi poluarea luminoasa nu afecteaza observatiile la variabile in acelasi grad in care afecteaza observatiile la deep sky - pe care le face aproape imposibile, efectul ei este major. Observatorii rurali vad stele mai slabe decat cei urbani, in aceleasi conditii de cer si folosind acelasi instrument si grosisment. De exemplu, folosind instrumentul meu de baza (luneta de 100mm F/7), eu vad in Bucuresti stele de 11-11.5, iar in afara orasului (la 10 km) vad stele de 12.6, la acelasi grosisment-35x.

    Sa presupunem ca ne aflam in anumite conditii de observare. Ce alti factori instrumentali in afara de diametrul obiectivului influenteaza magnitudinea limita si calitatea observatiei?

  • Tipul opticii. Obiectiv+ Ocular
  • Luneta sau Telescop?
    Nu prea conteaza. La acelasi diametru, o luneta ofera un contrast putin mai bun (telescoapele au obstructie centrala, ceaa ce scade putin contrastul). Dar un telescop este de 4 ori mai ieftin deact o luneta de acelasi diametru... Mai important decat tipul este ca obiectivul si instrumentul sa fie de calitate si construite robust, ansamblul optic sa nu prezinte reflexii interne si intrumentul sa aiba un focuser bun (focuserele care accepta oculare de 1.25"(in diametru) sunt in general mai bine construite decat cele pentru oculare de 0.965").
  • Oculare
    Rolul ocularului este de a mari imaginea formata de obiectiv. In afara de puterea de marire oferita, ocularele fixeaza si un alt parametru observational important, si anume campul real al imaginii, adica cat de mare e bucata de cer vazute prin combinatia ocular + obiectiv. In mod ideal, un ocular ar trebui sa ofere un camp cat mai mare ( 1-2 ° ), si acest camp sa fie complet corectat de aberatii. Campul real vazut printr-un ocular este dat de:
    Campul real = camp aparent / grosisment
    Ex: 50° (Plossl) / de ex. 30x = 1.6 °
    Campul aparent al unui ocular este o caracteristica pur constructiva. Un ocular Ramsden are campul aparent de aprox. 35 °, un Huygens tot pe acolo, un Kellner cam de 40 °, un Othroscopic cam de 45 °, dar campul este bine corectat, un Plossl 50°. Cu cat mai mare este campul si gradul de corectie al campului, cu atat mai mare pretul.
    Ideal, la observatii se foloseste un ocular care ofera un camp mare, de ex. 1 °, pentru a facilita gasirea variabilei si stelelor de comparatie. Mai ales pentru variabile mai stralucitoare, pentru care stelele de comparatie se pot afla destul de departe de variabila. Dar un camp mare inseamna in general un grosisment mic.
  • Grosiment putin mai mare pentru stele mai slabe?
    Pentru stelele mai slabe, este necesara folosirea unui grosisment putinel mai mare, pentru a separa bine variabila de stelele de comparatie, alese deobicei la mica distanta de variabila. In plus, putini stiu ca cresterea moderata a grosismentului ajuta la vizibilitatea stelelor mai slabe, pentru ca fondul cerului se intuneca, pe cand stelele isi pastreaza stralucirea (sunt surse punctiforme). Astfel, un telescop folosit la G= 1 D (mm) va vedea probabil stele mai slabe decat unul folosit la G=0.5D (mm). Evident, nu trebuie exagerat. Limitati-va la G= 1.3- 1.5D. Dezavantajul puterilor putin mai mari este ca campul real devine foarte mic.
    Din cauza focalei mari, cei care folosesc instrumente cu diametrul de 20-30 cm sunt fortati sa foloseasca puteri mari (100-150x) pentru a ajunge la limita telescopului. Astfel, campul instrumentului devine mic, 30' si mai mic.
  • Concluzia?
    Folositi ocularul cu camp cel mai mare pentru o putere data. De recomandat un Plossl, dar pe la noi sunt scumpe si rare. Un Kellner este un substitut bun. Eu folosesc un ocular Plossl de 10mm pentru puteri mai mari, care imi ofera un camp de 42' ( 50 ° / 70x (cu luneta 100mm f:7)). In general, daca variabila este stralucitoare (mag 9-10) se pot folosi puteri mici, dar daca variabila este slaba si se situeaza intr-un camp bogat in stele folositi puteri mai mari.

  • Curatenia opticii
    este un alt factor important, lentila obiectivului lunetei sau oglinzile telescoapelor trebuie tinute departe de praf si umezeala. O optica murdara sau cu acoperiri deteriorate de roua va imprastia lumina si va produce o scadere a constrastului imaginii, lucru care duca la scaderea magnitudinii limita.

    Harti

    Pentru a gasi obiectele ce vrea sa le vada, orice astronom amator are nevoie de harti stelare. Acest lucru este valabil si in observarea stelelor variabile, cu atat mai mult cu cat este nevoie si de niste stele de comparatie.
    O harta a unei variabile contine neaparat si stele de comparatie necesare estimarii magnitudnii. Magnitudinile stelelor de comparatie trebuie sa fie foarte exact stiute si sa acopere intreg intervalul de variatie a magnitudinii variabilei. Nu toate stelele de pe o harta sunt stele de comparatie, ci numai acelea marcate ca atare (au magnitudinile trecute langa ele).
    Nu va speriati! Organizatiile serioase de observatori au harti pentru toate variabilele din programul lor.
  • Hartile AAVSO
    Cel mai usor se pot obtine harti de la AAVSO (American Association of Variable Star Observers), care are peste 3000 de harti disponibile online pe site-ul http://www.aavso.org/charts . Hartile sunt in format .gif si optional .ps (arhivat .zip) si se pot se pot downloada gratuit. Daca doriti o harta intr-un alt format, AAVSO ofera un mic script online care face conversia imaginii GIF intr-o multitudine de alte formate grafice: http://www.aavso.org/charts/convertchart.stm
    De curand (februarie 2001), AAVSO a publicat si un CD-ROM, care contine toate hartile de pe site-ul de internet. CD-ROM-ul este disponibil contra sumei de 15$ (10$ pentru membrii AAVSO).
    Din aprilie 2001, Astroclubul detine o copie a acestui CD-ROM. Daca aveti nevoie de o harta, trimiteti un email la astroclubul@yahoo.com si va vom trimite o harta/-ile prin email. Nu mai mult de 4 harti deodata, va rugam.

    Hartile de la AAVSO sunt acceptate de mai toate asociatiile si au magnitudinile stelelor de comparatie foarte exacte. Hartile sunt de 6 tipuri, in functie de scara:

  • - harti de tipul A: arata un camp mare pe cer si pozitia variabilei. Acest format este necesar in cazul in care nu aveti un atlas suplimentar (ca de ex. SKY ATLAS 2000); de obicei aceste harti sunt complete pana la magnitudinea 5.5 si arata si cateva stele pana la magnitudinea 7;
  • - harti de tipul B: acest tip de harta arata un camp de vreo 2x3 ° care cuprinde variabila si stele de comparatie pana la magnitudinea 12; este cel mai popular tip de harta pentru cei cu telescoape mici;
  • - harti de tipul C: au campul de 1 grad, centrat pe variabile si arata stele de comparatie pana la magnitudinea 13;
  • - harti de tipul D: au un camp de 30 minute, centrat pe variabila si merg pana la magnitudinea 14-15;
  • - harti de tipul E sau F: au un camp foarte mic si sunt utilizate pentru variabile ce au magnitudini extrem de mici; merg si pana la magnitudinea 16;

    Pentru o variabila tipica (maxim 8-9) este recomandat sa se foloseasca o harta de tip B si una de tip D, daca variabila coboara sub 12.
    Pentru ilustratie, in dreapta textului prezentam o bucata din harta AAVSO, standard, de tip B, pentru steaua Z UMA.

    • Un lucru important: folositi numai harti oficiale cand faceti estimari de magnitudine. Alte asociatii de amatori care care au propriile lor harti ar fi BAA Variable Stars Section - (British Astronomical Association) sau MCSE (Asociatia Astronomica Ungara).

  • Atlase ajutatoare
    Pentru a localiza variabila in functie de stele mai stralucitoare se pot folosi fie harti AAVSO de tip A, fie atlase ca Cambridge Star Atlas 2000.0 (stele pana la 6.5), Sky Atlas 2000 (ed. 2 are stele pana la m 8.5), Becvar Atlas Coeli 1950.0 (stele pana la m 7.75), Uranometria 2000 (stele pana la m=10) sau un software ce poate scoate harti ca Meade Epoch2000, The Sky - produs al Software Bisque , SkyMap sau altele. Amatorii de software de tip planetariu pot consulta urmatoarea lista.

  • De unde luam harti?
    Cei interesati de o copie dupa o anumita harta din atlasele Cambridge Star Atlas 2000 sau Sky Atlas 2000 pot trimite un email la astroclubul@yahoo.com pentru o fotocopie. De asemenea, putem furniza si copii xerox pentru harti AAVSO pentru stele mai "usoare". Desigur, acum putem furniza observatorilor orice harta AAVSO in format electronic!

    Alte accesorii necesare
    Pe langa telescop si harti mai aveti nevoie de alte lucruri:

  • Un caiet in care sa notati observatiile. Un instrument de scris de preferabil un pix (nu stilou sau cu tus) cu care sa notati observatiile. Aveti grija ca de obicei iarna pixurile ingheata, asa ca luati doua cu voi. Unii observatori folosesc si un reportofon pentru inregistrarea observatiilor. Mai trebuie si un suport pentru a tine hartile, dar merge si pe genunchi. De asemenea, va vor trebui cateva mape de plastic transparente in care sa tineti hartile cu care lucrati.
  • Un ceas care sa arate ora cu precizie la minut. Asta este obligatoriu.
  • Pentru a vedea hartile este necesara o lanterna cu lumina rosie (sau doua iarna). Chiar daca are lumina rosie, lanterna trebuie sa dea o lumina difuza si destul de slaba. Acoperiti filtrul rosu cu un un servetel sau doua ca sa mai difuzati lumina. O lumina puternica si concentrata va face sa va pierdeti adaptarea la intuneric, chiar daca lumina este rosie. Cei ce au un observator propriu folosesc o masa cu o veioza cu bec si filtre rosii.
  • Pentru comfort este necesar sa folositi haine groase, dar nu incomode. Noaptea temperatura poate scade destul de mult, chiar si in timpul verii, mai ales la tara sau la munte. Mai multe straturi de imbracaminte subtire sunt mai bune decat o singura haina groasa. Oricum, imbracati-va bine si nu uitati si o pereche de manusi comode. Nu puteti face observatii bune daca va ganditi ca "ce bine si cald este in casa, iar eu inghet afara!".

    • Continuarea pe pagina urmatoare
    Intoarcerea la pagina de Variabile
    Intoarcerea la pagina principala


    © 2001   Adrian Bruno Sonka