Observando variables cefeidas y eclipsantes (1ª parte)

Las variables eclipsantes y las ceféidas de corto período, más conocidas como RR Lirae, tienen en común que su variación principal de brillo y por tanto, la parte más interesante de su curva de luz, se puede obtener en unas pocas horas durante una misma noche, siendo uno de los pocos fenómenos estelares que pueden apreciarse en una escala de tiempo humana. Es quizá uno de los fenómenos que más pueden sorprender al aficionado a la observación de estrellas variables y que más espectacularidad poseen.

Son también de gran interés para los pequeños grupos de observadores, miembros de una agrupación local de astronomía y para los observadores de "fin de semana". Por su posibilidad de estudio en una sola noche y por varios observadores a la vez, sumándose los datos y aumentando así la fiabilidad de la curva de luz, obteniendo resultados rápidos y muy interesantes.

Estos dos tipos de variables, por sus características tienen un mismo método de observación. Se requiere tener alguna experiencia en la observación de variables, ya que se necesita una exactitud en las medidas de por lo menos 0.1 magnitudes y la mayoría de las estrellas son sólo observables a través de telescopio. Pero, también es cierto, que esta exactitud se puede alcanzar por una persona inexperta desde la primera observación, siendo rigurosos con el método de Argelander y en mi propia experiencia he realizado curvas de luz de estas estrellas con personas inexpertas, obteniendo muy buenos resultados, baste como ejemplo las curvas de luz que acompañan este artículo, realizadas por observadores en su mayoría inexpertos de la AVE, y en el caso de la RR Leo eran sus primeras observaciones.

Lo primero a hacer es elegir la noche adecuada para la observación, que por regla general no durará más de cuatro horas. Debemos tener en cuenta la existencia de Luna o no cerca de la posición de la variable y si se podrá observar el mínimo completo en el caso de las eclipsantes, o la subida al máximo en el caso de las RR Lirae, antes de que la estrella se oculte por el horizonte, o mejor, antes de que descienda por debajo de los 30 grados de altura sobre éste, por el efecto de la atmósfera. Para ello hay que calcular la hora de comienzo a observar y la de finalización, que debe ser como mínimo una media hora antes y después del comienzo y finalización de la variación respectivamente, dado por las efemérides. Si la observación se realiza en solitario no podremos evitar el efecto que se produce en el observador, al saber de antemano las horas de comienzo, mínimo y finalización, pero si se hace en conjunto sólo debe saberlo una persona, que debería ser la más experimentada para evitar influir en los inexpertos.

Una vez hecho esto, lo demás es observar la variación en sí. La localización de la variable debe hacerse por lo menos un cuarto de hora antes de la hora de comienzo, aunque esto dependerá de la experiencia del observador y la complejidad de la búsqueda de la estrella. Siempre nos puede surgir algún problema para localizarla y sería fatal entretenernos mucho y empezar a observar con la variación ya iniciada. Ya sólo queda elegir las estrellas de comparación iniciales, según el brillo de la variable antes de comenzar la variación y esperar a la hora de inicio.

En cuanto al número de aumentos y campo de visión, lo ideal es utilizar oculares de pocos aumentos y gran campo, que nos facilitarán poder ver tanto la variable como todas las estrellas de comparación. Es también muy importante antes de comenzar las estimaciones, reconocer bien todas las estrellas del campo con respecto a la carta y cuales son las siguientes estrellas de comparación a utilizar, siguiendo las recomendaciones de que no estén muy lejos de la variable, con un brillo no superior ni inferior al de la variable en 0.5 magnitudes, idealmente que tengan la menor diferencia posible con respecto a la variable y si puede ser, documentarnos antes sobre su tipo espectral para que sea lo más parecido al de la variable.

Cuando empezamos a hacer las estimaciones, si trabajamos en grupo, debemos evitar cualquier tipo de comentario que pueda influir a los demás observadores, es más, deberíamos olvidarnos de la variable y no hablar nada de ella, mi experiencia me dice que cualquier cosa, por poco que sea, puede indicar a los demás que ya hemos apreciado que la estrella comienza a variar, deberíamos mantener este silencio sobre la variable hasta el final de la observación, y hablar sobre fútbol, el origen del universo... Así mismo debemos evitar memorizar los grados (Argelander) de la comparación anterior y estimar cada vez, como si fuera la primera, sin influenciarnos al saber que la variable está descendiendo o aumentando de brillo.

En el caso de las eclipsantes, su comportamiento en líneas generales sigue lo siguiente; al principio la estrella estará en su máximo brillo y comenzará a descender muy lentamente de forma a penas apreciable por los observadores más experimentados, así que bastará con hacer una observación cada 10-15 minutos. Dependiendo de la duración del descenso a mínimo, el número de estimaciones debe aumentar, es decir, cuando detectemos de forma inequívoca que la variable ya está descendiendo de brillo, la estimaremos a intervalos de 5 minutos, pues aunque parezca mentira en tan poco tiempo se pueden apreciar variaciones. La estimación debe hacerse rápidamente y no tardar más de un minuto, ya que si no la estrella cambiará de brillo lo suficiente, para hacer que la estimación sea errónea.

Al ir variando la estrella, las estrellas de comparación se nos quedarán unas demasiado brillantes y otras demasiado iguales a la variable, así que habrá que cambiar en algún momento de estrellas de comparación y a ser posible sabremos de antemano cuales deben ser las nuevas, para evitar perder tiempo en su elección. Al llegar al mínimo, la variación se volverá nuevamente más lenta y a penas apreciable, pero no es recomendable volver a pasar a estimaciones cada 10-15 minutos, pues lo normal es que tarde muy poco tiempo en el mínimo (en la realidad y teóricamente es solo un instante). Volveremos a usar las anteriores estrellas de comparación cuando se recupere del mínimo y al llegar cerca del máximo se volverá a hacer casi inapreciable la variación, pudiendo aumentar el tiempo entre estimaciones nuevamente a 10-15 minutos. Continuaremos la observación durante una media hora o más después del máximo, en busca de posibles irregularidades.

Para el caso de las ceféidas es un poco distinto, pero en general se procede de igual manera. Las ceféidas de este tipo suelen tener una caída a mínimo bastante lenta, que dura muchas horas y que por lo general no se puede observar completa en una noche. Lo que se observa en realidad en una noche es únicamente su subida al máximo, mucho más rápida en comparación, siendo las horas dadas en las efemérides el momento de la llegada a mínimo y por tanto el comienzo de la subida. Para obtener la curva completa habrá que observar algunas noches más para definir la bajada a mínimo, con estimaciones a intervalos de 30 minutos y durante un tiempo mucho más prolongado, pero estos intervalos largos nos permitirán aprovechar la noche y observar también otras variables entre cada estimación.

Se presentan a continuación dos ejemplos de curvas de luz obtenidas por observadores de la AVE, una eclipsante FL Ori y una ceféida RR Leo. Las estrellas forman parte de la campaña de la AVE para este año, y de la campaña especial publicada en la circular 5, y que está en nuestra web. Se ha utilizado el programa del Grupo de Estudios Astronómicos (GEA), que casualmente se llama igual que nuestra asociación (AVE).

Y, ¿Para qué observar estas estrellas, si siempre cumplen el período, las magnitudes de los máximos y mínimos y ya son totalmente predecibles?. La respuesta es bastante más larga que la pregunta, pero os adelanto que no siempre ocurre que la estrella cumple, como si fuera un reloj, con las efemérides dadas por entidades como la AAVSO, en base a las observaciones en su poder y el periodo de la estrella. Existen variaciones dentro del propio periodo de la estrella, que se ponen de manifiesto en otro tipo de curva, llamada curva o ciclo O-C. Otro tipo de curva utilizado para estas estrellas son las curvas en fase. Todo ello será materia de la segunda parte de este artículo en la próxima revista de la AVE, hasta entonces podéis ir observando algún mínimo de estas espectaculares variables.

Es objetivo del comité de observación visual, intensificar las observaciones de este tipo de estrellas y pedimos vuestra colaboración para que participéis en campañas conjuntas a realizar en las fechas de las efemérides que aparecen en este mismo número de la revista.

2ª parte de este artículo

Agradecimientos:
- A los observadores: Francisco Jiménez Alvarado, Iván Jiménez Sánchez, Juan C. Alcázar Fdez. y Alejandro Santana Robaina (RR Leo). Inmaculada Gómez Fdez. (FL Ori) y Máximo Suárez Tejera (RR Leo y FL Ori).
- Al GEA por la disponibilidad del programa de reducción en su página WEB.

Bibliografía:
- Iniciación a la observación de estrellas variables. AVE.
- Programa de reducción de datos de variables "Análisis de Variabilidad Estelar (AVE). Rafael Barberá (GEA).