Ayuda a Clasificar las curvas de luz de estrellas variables y a encontrar las más inusuales

Las estrellas variables son herramientas astrofísicas muy útiles que se han utilizado para estudiar la evolución de las estrellas, la estructura de nuestra galaxia y también ayudan a calcular distancias de cúmulos de estrellas y galaxias cercanas. Para este fin se he creado un proyecto muy sencillo de ayuda ciudadana. El objetivo de este proyecto es clasificar las curvas de luz de estrellas variables identificadas en los datos de la banda g de ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae).

Al clasificar estas curvas de luz, se ayudará a los científicos a comprender mejor la población de estrellas variables de nuestra galaxia. También se espera identificar variables inusuales que nos informen sobre las formas peculiares en las que se comportan algunas estrellas.

Utilizando 20 telescopios robóticos distribuidos en todo el mundo, la Encuesta Automatizada de Supernovas en Todo el Cielo (ASAS-SN) examina automáticamente todo el cielo visible cada noche hasta aproximadamente la 18a magnitud en la banda g. ASAS-SN mide el brillo de aproximadamente 100 millones de estrellas a lo largo del tiempo. Usando las curvas de luz de estas estrellas, los científicos pueden estudiar sus propiedades de variabilidad. Las estrellas variables inusuales que se esperan identificar a través de Citizen ASAS-SN probablemente cambiarán nuestra comprensión de estos objetos raros.

¿Qué son las estrellas variables?

Una estrella variable es una estrella cuyo brillo cambia con el tiempo.

Este cambio podría ser periódico o una ocurrencia única, el proceso subyacente que impulsa el cambio de brillo es lo que define el tipo de estrella variable. Si bien hay muchos tipos de estrellas variables, los creadores del proyecto la han reducido a tres categorías principales para simplificar el proceso de clasificación.

Leer una curva de luz

Aquí, os mostramos las curvas de luz producidas utilizando datos de banda g ASAS-SN que normalmente se recopilan todas las noches.

Las curvas de luz Citizen ASAS-SN constan de tres paneles:

  1. Curva de luz en fase (1 x período)
    Calculamos los períodos posibles para cada estrella en nuestros datos. Este panel muestra la curva de luz después de que se pliega en fase utilizando el mejor período obtenido a través de nuestros cálculos de período.
  2. Curva de luz en fase (2 x período)
    Este panel muestra la curva de luz después de que se pliega en fase utilizando el doble del mejor período. Este panel es muy útil para identificar binarios eclipsantes.
  3. Curva de luz observada (HJD / días)
    Muestra la variación del brillo de una estrella con el tiempo en días. La fecha juliana heliocéntrica (HJD) es una medida de la fecha / hora que ha sido corregida por diferencias en la posición de la Tierra con respecto al Sol.
Varios tipos de estrellas variables

Las estrellas más débiles en magnitudes más grandes tendrán curvas de luz más ruidosas que las estrellas más brillantes con magnitudes más pequeñas.

Variables pulsantes

Las estrellas variables pulsantes son estrellas variables intrínsecas con períodos de unas pocas horas (~ 0,03 días) a> 1000 días. Estas estrellas varían porque sus capas superficiales se expanden y contraen de manera periódica (repetida).

Las curvas de luz de la mayoría de las variables pulsantes de período corto (períodos <100 días) tienden a ser asimétricas y similares a “dientes de sierra”.
Sin embargo, algunos pulsadores de período corto pueden tener curvas de luz simétricas que parecen borrosas o difusas porque tienen perfiles de pulsación complejos.

Las curvas de luz de periodos más largos (periodos> 100 días) de las variables pulsantes a menudo tienen ciclos de pulsación interrumpidos que provocan irregularidades en sus curvas de luz.
Algunos de estos pulsadores de período largo tienen variaciones de flujo muy grandes y curvas de luz que son sinusoidales con picos y valles redondeados.

Binarios eclipsantes

Las estrellas binarias eclipsantes consisten en sistemas estelares que consisten en dos o más estrellas donde las estrellas sufren eclipses.

En sus curvas de luz, debería ver evidencia de un eclipse secundario y primario. Las profundidades del eclipse primario y secundario pueden variar y no es necesario que sean las mismas.

La mayoría de los binarios eclipsantes tienen períodos entre ~ 0,2 días y ~ 10 días. Sin embargo, esto no significa que no se pueda encontrar períodos más cortos o más largos.

Hay varias configuraciones de binarios eclipsantes en los datos. Para algunos, es fácil ver cuándo comienza y termina el eclipse. Para otros, sus curvas de luz se caracterizan por picos redondeados y mínimos agudos junto con una forma simétrica general.

Para binarios eclipsantes, a menudo se puede encontrar que cuando la curva de luz se modifica con 1 x Periodo, el eclipse secundario está ausente y hay mucha dispersión alrededor del eclipse primario. Esto se debe a que, a veces, el “mejor período” devuelto por los algoritmos es en realidad la mitad del período orbital verdadero del binario eclipsante.

Sin embargo, cuando se observa la curva de luz en fase al doble del período (2 x P), se verá que tanto los eclipses primarios como los secundarios se ven más claramente, con menos dispersión general en la curva de luz.

Variables rotacionales

Las variables de rotación son estrellas cuyo brillo varía debido a grandes manchas en sus superficies.

Los períodos de las variables de rotación están ligados a la rotación de las estrellas mismas; por lo tanto, sus períodos pueden variar ampliamente (~ 0.5-100 días).

Las curvas de luz para las variables ROT suelen ser muy ruidosas, ya que las manchas estelares en la superficie de estas estrellas evolucionan con el tiempo.

La curva de luz observada es la mejor manera de identificar las variables rotacionales.
Debido a la evolución de estos puntos, las amplitudes de variabilidad (dispersión en la curva de luz observada) y el brillo medio de estas estrellas pueden cambiar con el tiempo (esto se ilustra en el ejemplo anterior).

Variables basura

A veces, las curvas de luz se ven afectadas por varias sistemáticas, lo que da como resultado incorrectamente que estas estrellas se marquen como variables. Deben clasificarse como ” basura “.

Hay que estar atento a las curvas de luz realizadas con períodos cercanos a 1,00 días y 29,5 días (correspondientes al ciclo lunar), ya que pueden etiquetarse incorrectamente como fuentes variables.

Si nose ve ningún signo de variabilidad coherente, probablemente estemos viendo algo que debería clasificarse como ” basura “.

¿Ves algo inusual?

Si ves algo inusual o atípico de los tipos de variabilidad clásicos enumerados anteriormente, o si no estás seguro del tipo de variabilidad, clasifica estas estrellas como ” Variable desconocida “.

Para empezar a ayudar pulsar en el siguiente enlace: https://www.zooniverse.org/projects/tharinduj/citizen-asas-sn/classify


Y a disfrutar clasificando estrellas!!

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