AstroDemanda colabora con la ESA en el estudio de los planetas extrasolares

    Aunque el título de esta entrada pueda parecer algo exagerado no deja de ser real. Los aficionados, con nuestros equipos y, sobretodo, nuestra disponibilidad, podemos aportar datos útiles con valor científico que ayuden a los astrofísicos.

    Desde AstroDemanda ya colaboramos anteriormente en proyectos Pro-Am para medir y estudiar la evolución de la oscuridad de nuestros cielos y la búsqueda y caracterización de nuevas estrellas dobles. En esta ocasión describimos nuestra participación en el proyecto ExoClock.

 

    La Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés) ha aprobado la misión espacial Ariel (acrónimo de Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), que, si todo va bien, será lanzada en 2029. Se trata de un pequeño telescopio de 1 m de diámetro que estará situado en el punto L2 de Lagrange.  En sus 4 años de vida nominal Ariel pretende estudiar con gran detalle una muestra considerable de exoplanetas, un millar, lo que prácticamente representa uno de cada cinco planetas extrasolares conocidos. A partir de observaciones fotométricas (tránsitos) y espectroscópicas, tanto en el visible como en el infrarrojo, Ariel determinará la composición química de sus atmósferas y ayudará a entender, como nunca hasta ahora, procesos complejos como la formación y evolución de los sistemas planetarios o la interacción entre planeta(s) y estrella.

    El proyecto ExoClock nace para dar apoyo y preparar la misión Ariel antes de su entrada en funcionamiento. La idea es reunir el mayor número de observaciones de tránsitos de exoplanetas hasta el lanzamiento de Ariel de tal manera que nos ayuden a mejorar al máximo el conocimiento de los mismos. De esta forma se podrán calcular efemérides mucho más precisas, lo que ayudará considerablemente en la selección final de los objetos que observará Ariel. También será de gran importancia, una vez que la misión vea su primera luz, para optimizar el tiempo de observación y su posterior explotación científica.

    Cualquier aficionado con un telescopio y una cámara CCD (o CMOS) puede unirse al proyecto y empezar a realizar observaciones. Aunque telescopios mayores aportarán mejores curvas de luz, diámetros modestos a partir de 15 cm ya permiten la detección de los tránsitos más sencillos. El uso de filtros es aconsejable pero no indispensable. Dado que los planetas son mucho más fríos que sus estrellas, la diferencia de brillo entre ambos será algo menor a longitudes de ondas rojas e infrarrojas, por lo que sería mucho mejor observar en R o I que en B o V.

 

Tránsito realizado con un típico telescopio de aficionado (Celestron SC de 20 cm) y una cámara CMOS (Moravian C4 1600EC). La magnitud V de la estrella era de 11,7; la profundidad del tránsito,  10,7 mmag y su duración de 3,11 h.

    En la propia web del proyecto, una vez registrados, tenemos disponible toda la información necesaria para comenzar: material sobre exoplanetas, consejos para observar o directamente las efemérides con los tránsitos adecuados para nuestro telescopio cada noche. La reducción de los datos se puede llevar a cabo por cada observador como mejor prefiera pero, por cuestiones de homogeneidad, se anima a utilizar el programa (pipeline) desarrollado ex profeso para el proyecto. Se trata de un sistema prácticamente automático, escrito en python, que permite de una manera muy rápida y cómoda la calibración, reducción y análisis de las observaciones.

 

 

Tránsito realizado con un telescopio profesional de 91 cm con la misma cámara utilizada anteriormente. En esta ocasión la estrella era de V=11,9;  la profundidad del tránsito de 17,5 mmag y su duración de 2,19 h.

    Siempre y cuando tengamos el material adecuado, se trata de observaciones sencillas de realizar que nos llevarán buena parte de la noche. Hay que tener en cuenta que un tránsito típico puede durar entre 2-4 h y que también se debe observar al menos media hora antes y después del mismo, para poder pillar la parte plana de la curva de luz, fuera del eclipse. 

    A modo de ejemplo, para mostrar el resultado final de las observaciones, he incluido un par de tránsitos realizados con distinto equipo al comienzo del verano. No me queda más que animar a los potenciales observadores a participar en el proyecto.

 

Actividades de verano

    Con la llegada de agosto, y en especial la semana de la fiesta de la Virgen y las Perseidas, retomamos nuestras actividades públicas tras el buen sabor de boca que nos dejó nuestro paso por la III Semana Blanca de Quintanar de la Sierra el pasado día 24 (por cierto, maravillosamente organizada por la Asociación Sierra Alternativa). 

    En los próximos días estaremos en las localidades que mencionamos más abajo, con posibilidad de añadir alguna otra, aún pendiente de confirmar. Este año las condiciones de luna son muy favorables y esperamos disfrutar de un buen cielo con la Vía Láctea en todo su esplendor y alguna Perseida (aunque hay que tener en cuenta que este año el máximo cae de día en Europa).

    Cada actividad consta de dos partes: primero una charla de divulgación astronómica y al acabar una observación del cielo estrellado. La charla, en modo presentación con un proyector, comenzará a las 21:00 y durará del orden de los 50 minutos. Algo más tarde, cuando empiece a anochecer, sobre las 23:00, iniciaremos la observación astronómica, primero reconociendo las constelaciones a simple vista y luego observando alguno de los principales objetos astronómicos del cielo de verano con los telescopios. 

  

• Jueves 17 de agosto - Quintanarraya: como viene siendo habitual, y en colaboración con la A. C. La Espiga,  participamos un año más en la Semana Cultural de Quintanarraya. Comenzaremos la actividad en la Casa de la Villa para posteriormente trasladarnos a los Observatorios de la Agrupación, desde donde disfrutar el cielo estrellado.  
  

• Viernes 18 de agosto - Pinilla de los Barruecos: enmarcada en las fiestas del pueblo, de la mano de la A. C. Amigos de Pinilla de los Barruecos, empezaremos nuestra actividad dando la charla en el salón del Ayuntamiento. Concluida ésta, llevaremos a cabo la observación nocturna desde la Loma.

    Por último,  no olvidar que estamos en Burgos y aunque sea verano, por la noche refresca ... ¡Buenos cielos estrellados!

 

 

 

Máximo solar: primer acto

Como ya hemos comentado otras veces en este mismo blog, el Sol sigue un ciclo de actividad de unos once años de duración, durante el cual su aspecto cambia considerablemente. 

Después de llegar a su mínima actividad, en promedio, el Sol tarda unos 3,5-4 años en alcanzar de nuevo los niveles de máxima actividad, en los que permanece normalmente 1,5-2 años. Posteriormente la actividad comienza a decaer de manera progresiva para volver a su nivel mínimo pasados 5-6 años. En realidad este ciclo se repite con cada polaridad magnética, por lo que en realidad el ciclo completo sería de unos 22 años.

Desde AstroDemanda realizamos observaciones diarias del Sol (siempre y cuando el tiempo lo permita, claro está) y seguimos la evolución de su actividad a lo largo del ciclo, actualizando cada cierto tiempo nuestro blog para compartirlo con nuestros lectores. En las últimas entradas veíamos cómo estaba terminando el ciclo 24 y empezando el actual, el 25. En esta ocasión la noticia es que hemos llegado al máximo solar, que como decía anteriormente, no es cosa de unos días si no que se trata de un periodo relativamente duradero. La Fig. 1 muestra la actividad solar desde 1995, abarcando los dos últimos ciclos y lo que llevamos del actual:

Fig. 1: Curva de la actividad solar mensual, bruta y suavizada, total y por hemisferios, actualizada con los últimos datos disponibles del pasado abril.

 

Se puede apreciar cómo en enero se alcanzaron los niveles de actividad (todavía en bruto, habrá que esperar unos meses para seguir construyendo la curva suavizada) del ciclo anterior. Esta curva está basada en el conteo de las manchas solares (el llamado número de Wolf) pero lo mismo ha sucedido con otros índices de actividad como el flujo en radio a 10,7 cm, el incremento de fulguraciones de tipo X, el número de grandes manchas observables a simple vista ... etc.

En estos momentos llevamos ya tres años y medio de ciclo y parece que acabamos de alcanzar el primer pico del máximo undecenal. Desde diciembre se ha mantenido una alta actividad media, rondando cuando no superando claramente, el umbral de las 100 unidades, con máximos diarios en torno a las 150-200 unidades, algo sólo visible durante los momentos de máximo. En estos últimos meses hemos asistido también a la aparición de grandes grupos E/F, los más espectaculares, muchos de ellos visibles a simple vista y algunos con configuraciones magnéticas bastante complejas. También ha aumentado el número de las fulguraciones de tipo X, las más energéticas, aunque todavía no han sido especialmente intensas.

Hasta ahora el mes más interesante ha sido enero y, como una imagen vale más que mil palabras, hemos preparado esta animación a partir de imágenes del Observatorio de Dinámica Solar (SDO). Se trata de un telescopio espacial de la NASA situado a 36 000 km de la Tierra, a la que orbita de manera geosíncrona, lo que le permite observar de manera continuada nuestra estrella. El siguiente vídeo resume la actividad desde el 5 al 26 de enero, la mayoría del tiempo con un imágenes espaciadas un cuarto de hora:

Animación que muestra el aspecto animado del disco solar durante el periodo 5-26 de enero (Imágenes del SDO/NASA). Se recomiendo verlo en pantalla completa, con la mayor resolución posible y ligeramente acelerado.

En este pequeño vídeo se ha podido constatar la presencia ininterrumpida y la evolución de grandes grupos de manchas, como digo, muchos visibles a simple vista con los correspondientes filtros. En algún caso merece la pena verlo más de una vez para darse cuenta de la emersión y evolución de las manchas dentro de los grupos. Curioso y típico también de la época de máximo en el que estamos es el hecho de que muchos grupos se formen prácticamente en la misma región, dando lugar a grandes "trenes" de manchas, muchas veces con reconexión del campo magnético, originando emisiones muy energéticas.

Sin ir más lejos, estos días hay un actividad interesante, con uno de los grupos especialmente grande, prácticamente con 5 veces el tamaño de nuestro planeta. En la Fig. 2 se muestra una foto de anteayer, con el disco entero del Sol y la Tierra a escala, para ayudarnos a asimilar las proporciones. Tenemos que tener en cuenta que el Sol, siendo más bien una estrella pequeña, es unas 100 veces más grande que la Tierra.

 

Fig. 2: Imagen del Sol el pasado martes. Nótese el enorme tamaño de las manchas solares respecto a la Tierra, en especial el de la gran mancha señalada con la flecha (RA13310). En el recuadro se muestra la Tierra a escala para poder hacernos una idea de las dimensiones.

Como decía anteriormente, con los datos en la mano parece que hemos alcanzado (o estamos en ello) el primer pico del máximo solar. Muchos ciclos, como se aprecia en la curva gris de la Fig. 1, presentan en la curva un doble máximo, normalmente debido a la diferente actividad de ambos hemisferios, que no siempre converge. Es de esperar que en los próximos meses la actividad se mantenga o decaiga ligeramente para luego volver a incrementarse. Lo que no está claro es cuándo sucederá o cuál de los dos picos del máximo será más intenso.

Lo que sí que podemos decir en estos momentos es que, respecto a las previsiones hechas al acabar el anterior ciclo, el actual ha empezado con más fuerza de lo esperado. El pronóstico de consenso, que recoge un montón de previsiones realizadas con métodos diferentes, predecía un ciclo 25 con una actividad moderada, similar o incluso menor a la del ciclo 24, que no fue especialmente activo. Como decía antes, en estos momentos ya hemos alcanzado los niveles máximos del ciclo anterior, aunque todavía es pronto para saber cuál será su evolución durante los próximos meses. Sin embargo, la consecuencia previsible a este adelanto a las previsiones seguramente sea un ciclo más activo y con un máximo que se producirá antes de lo previsto (teóricamente en julio de 2025). A día de hoy parece que se adelantará a 2024 ... habrá que seguir observando para salir de dudas.

 

Fig. 3: Comparación de la actividad solar real con el pronóstico de consenso del panel que se encarga de recoger y evaluar las distintas previsiones sobre la actividad solar, actualizada el pasado enero: el ciclo 25 ha empezado con una intensidad mayor de lo esperado.