De destellos lunares a estrellas variables: proyectos de astronomía pro-am

Rastree satélites, detecte destellos en la Luna, monitoree estrellas violentas aprenda cómo los astrónomos aficionados pueden involucrarse en la ciencia profesional.

La astronomía es una de las ciencias más accesibles, todo lo que realmente necesita hacer es mirar hacia arriba. Los aficionados interesados ​​pueden ampliar su afición abordando los catálogos Messier, Caldwell o incluso Herschel. Y para aquellos que quieren llevar su observación un paso más allá, hay varias oportunidades de colaboración con astrónomos profesionales.

Los oradores en el taller pro-am incluyeron (de izquierda a derecha): Callum Potter, Dr. Jeremy Shears, Dr. Tony Cook, Dr. Dirk Froebrich, Dr. Matt Darnley y Robin Leadbeater

Los profesionales pueden tener alcances de 10 metros o incluso observar desde el espacio. Pero una cosa que les falta es tiempo. Varias encuestas de cielo que están en línea son máquinas de descubrimiento, pero es difícil confirmar y caracterizar esos descubrimientos. Ahí es donde pueden entrar los aficionados. Con su amplio tiempo de observación y su amplia cobertura geográfica, sin mencionar una historia de contribución e incluso de investigación astronómica líder, los aficionados tienen mucho que aportar.

En la Reunión Nacional de Astronomía en la Universidad de Lancaster, Reino Unido, Callum Potter, presidente de la Asociación Astronómica Británica, y Dirk Froebrich (Universidad de Kent, Reino Unido) organizaron y presidieron una sesión sobre colaboraciones profesional-aficionadas en astronomía. El 4 de julio, astrónomos aficionados y profesionales presentaron varios proyectos, algunos en curso y en busca de contribuyentes, algunos concluyendo y sirviendo de inspiración para el futuro.

Obtenga más información sobre estos proyectos, y vea cómo puede participar, con las descripciones y enlaces a continuación.

Destellos de impacto lunar

El 17 de marzo de 2013, apareció un destello de cuarta magnitud a lo largo del margen sur de Mare Imbrium.
NASA MEO

Cuando un meteoroide golpea la Luna, los astrónomos en la Tierra pueden observar un destello de impacto lunar, una pequeña radiación que representa menos del 1% de la energía total del meteoroide. Cientos de astrónomos profesionales han observado cientos de destellos de impacto desde que los aficionados confirmaron por primera vez su existencia en 1999, pero todavía hay mucho espacio para que los aficionados contribuyan. (Encuentre un catálogo combinado de flashes de impacto aquí.)

Las observaciones lunares de aficionados se pueden enviar a las siguientes organizaciones:

  • Asociación de observadores lunares y planetarios (en los EE. UU.)
  • Asociación Astronómica Británica (en el Reino Unido)
  • Red Brasileña de Observación de Meteoros
  • Unione Astrofili Italiani y la Investigación Geológica Lunar (ambas en Italia)

Estos proyectos de aficionados combinan curvas de luz de varios observadores para ver más detalles. Las observaciones en diferentes bandas de ondas permiten a los astrónomos medir la temperatura del cuerpo negro del impacto. Los destellos brillantes en el terminador lunar o en los cráteres llenos de sombras son particularmente valiosos. Se alienta a los observadores a filmar simultáneamente la luz de la tierra lunar para ayudar a descartar detecciones falsas de rayos cósmicos o efectos de destello solar satelital.

A pesar del viento, el editor asociado de Sky & Telescope, Sean Walker, capturó un destello de impacto durante el eclipse lunar total de enero.

Las observaciones hasta ahora han sugerido que una pequeña minoría de destellos de impacto son ligeramente alargados, o al menos no un solo punto de luz. Al tener muchos observadores que filman la Luna simultáneamente, desde diferentes ubicaciones geográficas en la Tierra, los astrónomos pueden descartar el efecto borroso de nuestra atmósfera.

Si te gusta atrapar ocultaciones lunares, puedes observar destellos de impacto al mismo tiempo. Luego, la estrella, antes de la ocultación, se puede usar para calibrar el brillo de los destellos observados.

Por último, algunos astrónomos aficionados tienen archivos de video de observaciones lunares que abarcan al menos 30 años. Combinarlos con el software de detección de flash de impacto podría generar evidencia de flashes de impacto antes de 1999.

- Anthony Cook (Asociación Astronómica Británica)

Recursos adicionales:

  • Predicciones sobre cuándo observar la luz de la tierra en busca de destellos de impacto

Software de detección de impacto de flash:

  • Investigación automática de destello lunar
  • LunarScanL

Variables cataclísmicas

La impresión de un artista muestra el exótico sistema binario, AR Scorpii.
M. Garlick / Universidad de Warwick / ESO

La acreción es un proceso fundamental y mucha investigación sobre variables cataclísmicas (CV) durante el último medio siglo se ha centrado en comprender la física de la acreción. Los discos de acreción se encuentran en una amplia variedad de sistemas, desde la formación de estrellas jóvenes hasta la acumulación de agujeros negros. Los CV, debido a sus cortos plazos, proporcionan un laboratorio útil para estudiar la física de los discos de acreción.

Las encuestas de cielo que ya están en línea proporcionarán fotometría casi continua y exquisitamente precisa de estos sistemas. Pero en lugar de reemplazar las observaciones de aficionados, estas encuestas realmente brindan nuevas oportunidades, siempre que la comunidad de aficionados se adapte para centrar sus esfuerzos en estrellas de interés para la comunidad profesional.

Los aficionados equipados para la fotometría CCD pueden hacer observaciones científicamente útiles de estas estrellas impredecibles. Las campañas de observación coordinadas podrían aprovechar los observadores ubicados en diferentes longitudes en todo el mundo para proporcionar una cobertura casi continua

- Jeremy Shears (Asociación Astronómica Británica)

Recursos adicionales:

  • Sección de estrella variable BAA
  • AAVSO
  • Jeremy también escribió un artículo que es una introducción a cómo los aficionados pueden contribuir a la ciencia CV: "Astrónomos aficionados y la nueva edad de oro de la astronomía de estrellas variables cataclísmicas". Shears, J., J. Br. Astron. Assoc., 128, 75-90 (2018).

Argus: un proyecto de ciencia ciudadana para rastrear satélites

Los desechos espaciales y los satélites retirados ponen en peligro cada vez más los satélites en órbita terrestre baja. Determinar órbitas precisas para la gran cantidad de objetos es un desafío, y las técnicas tradicionales como el radar son costosas a gran escala.

Esta vista de basura espacial muestra objetos en la región geosíncrona (alrededor de 35, 785 km de altitud).
Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA

En una asociación inusual, el Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa del Reino Unido se asoció con astrónomos aficionados de la Sociedad Astronómica de Basingstoke (BAS) para llevar a cabo un estudio de prueba de concepto. Los observadores que participaron en el proyecto utilizaron cámaras DSLR económicas o cámaras CCD astronómicas, junto con lentes de cámara estándar, para tomar imágenes de corta exposición de rastros de satélites. Luego, los astrónomos profesionales analizaron imágenes de miembros de BAS para proporcionar las posiciones aparentes de los satélites en momentos precisos. Al combinar las observaciones de varios miembros del BAS, los astrónomos pudieron determinar las órbitas de los satélites a menos de 20 metros (65 pies).

Aunque aún no se ha confirmado, podría haber un proyecto de seguimiento que involucre a más astrónomos aficionados para permitir una cobertura geográfica más amplia.

- Grant Privett (Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa) y Trevor Gainey (Sociedad Astronómica de Basingstoke)

Espectroscopía de supernova

Conocido por introducir a miles de astrónomos aficionados a la espectroscopía a través de su espectrógrafo Star Analyzer, Robin Leadbeater describió su trabajo confirmando y clasificando las supernovas espectroscópicamente.

Impresión artística de una supernova superluminosa. Un nuevo estudio ha encontrado la emisión de radio de una de estas explosiones estelares, posiblemente proporcionando la clave para comprender el origen de las ráfagas de radio rápidas.
NASA / CXC / M. Weiss

Los cazadores de supernovas aficionados han tenido dificultades para obtener tiempo con telescopios profesionales para confirmar sus descubrimientos mediante espectroscopía; no se disponía de instrumentos aficionados con suficiente sensibilidad. La solución fue modificar un espectrógrafo comercial ALPY600, reduciendo un poco su resolución para aumentar la sensibilidad y al mismo tiempo proporcionar suficiente información para identificar las características clave específicas de las supernovas.

El espectrógrafo, montado en un telescopio de apertura de 11 pulgadas, se ha utilizado para confirmar oficialmente 24 supernovas hasta la fecha a través del Servidor de nombres transitorios IAU, 11 de los cuales también fueron descubiertos por aficionados. La supernova llamada SN2016bme fue la primera confirmada espectroscópicamente por un aficionado.

La encuesta profesional All Sky Automated Survey para Supernovas (ASAS-SN) descubrió varias más; Robin ha colaborado con el equipo ASAS-SN para proporcionar espectros de seguimiento. Por ejemplo, confirmó ASAS-SN18bt / SN2018oh como una supernova Tipo Ia. Las propiedades de su curva de luz se suman al debate sobre qué mecanismo (s) hace que las enanas blancas exploten y se acumulen a partir de una estrella compañera o la fusión de dos enanas blancas.

Leadbeater también proporcionó espectros para clasificar la supernova SN2018hna, descubierta por el aficionado Koichi Itagaki. Una supernova de tipo II con un aumento inusualmente lento al brillo máximo, se sospecha que esta explosión es causada por el colapso del núcleo de una estrella supergigante azul. (La mayoría de las supernovas resultan del colapso del núcleo de las supergigantes rojas más comunes).

Robin también ha seguido la evolución de las supernovas hasta por un año, ya que se desvanecen hasta una tenue magnitud de 18 °, el límite actual de la capacidad espectroscópica de los aficionados. Los espectros ALPY, junto con más de 4.000 espectros de otros aficionados, que cubren una amplia gama de objetos, se pueden encontrar en la base de datos espectroscópica administrada por la Asociación Astronómica Británica.

Robin Leadbeater (Asociación Astronómica Británica)

El Proyecto de Ciencia Ciudadana HOYS-CAPS

El proyecto Hunting of Outbursting Young Stars con el Centro de Astrofísica y Ciencia Planetaria Citizen Science tiene como objetivo reunir a astrónomos aficionados de todo el mundo para monitorear el brillo de alrededor de 20 cúmulos jóvenes y cercanos y regiones de formación de estrellas en el cielo del norte utilizando Varios filtros ópticos (U, B, V, R, Ha, I). El objetivo final es tener un número suficiente de participantes para que podamos obtener una imagen de cada región en cada filtro aproximadamente una o dos veces por día.

Nebulosa Roseta
Thierry Beauvilain / Galería en línea de Sky & Telescope

La mayoría de nuestros objetivos son objetos fotogénicos bien conocidos (por ejemplo, Orión, Rosetón, Capullo, Pelícano, Tronco de Elefante y Nebulosa del Cono) que los aficionados ya observan y fotografían. Estamos recopilando y analizando imágenes nuevas e históricas de todas estas regiones; Todos nuestros datos son accesibles públicamente desde el servidor HOYS-CAPS.

Estamos reclutando activamente nuevos participantes desde 2018. Hasta ahora, casi 70 observadores de 10 países diferentes están entregando datos. Ahora hay más de 11, 000 imágenes con más de 80 millones de mediciones precisas de brillo. Todos los datos juntos corresponden a 700 horas de tiempo de integración en un telescopio de 1 metro de diámetro.

El proyecto no requiere una gran cantidad de tiempo; Las imágenes CCD o DSLR (filtradas) son aceptables. Nuestra autocalibración interna en la base de datos de fotometría corrige automáticamente los posibles términos de color en los datos.

Los objetivos científicos del proyecto son abundantes: primero, al identificar y caracterizar el material que se acumula y oculta la estrella joven, podemos estudiar las propiedades y la estructura del material del disco, a una resolución más de 100 veces mejor de lo que se puede lograr con observaciones directas Las curvas de luz pueden incluso revelar señales periódicas que insinúan la presencia de protoplanetas que se acumulan cruzando frente a su estrella anfitriona. Las observaciones también proporcionan los períodos de rotación de las estrellas. Finalmente, las observaciones ayudarán a identificar y caracterizar el brillo de los arrebatos de estas jóvenes estrellas.

- Dirk Froebrich (Universidad de Kent)

Recursos adicionales:

  • Sitio web de HOYS-CAPS
  • Grupo de Facebook HOY-CAPS