Obserwacje gwiazd zmiennych

[Grzędziel]

Jako, że od dawna interesuję się i prowadzę obserwacje gwiazd zmiennych postanowiłem napisać o tym parę słów licząc, że może uda mi się zachęcić tu kogoś do tego typu badań. Liczę też na wymianę doświadczeń i współpracę z osobami które już takie obserwacje prowadzą.

 

Dotychczas skatalogowano setki tysięcy gwiazd zmiennych, wiele z nich nadal jest niezbadanych i na tym polu miłośnicy astronomii mają naprawdę wiele do zrobienia. Tym bardziej, że będąc wyposażonym w kamerę ccd i w miarę sprawny teleskop zaopatrzony w napęd amatorskie obserwacje przy odrobinie wprawy i staranności mogą być nie gorsze od obserwacji profesjonalnych. Dodam, że wymagania co do prowadzenia (guidingu) nie są tak duże jak w klasycznej astrofotografii. Lekko pojechane gwiazdki czy lekko nieostre nie są tu problemem. Ważna jest powtarzalność stosowanych metod pomiaru i systematyczność.

 

Jednocześnie chciałbym też zachęcić wizualowców do podjęcia takich obserwacji. Sam przed laty stosowałem metodę Argelandera i udało mi się wyznaczyć wiele krzywych zmian blasku cefeid czy też złapać momenty minimów gwiazd zaćmieniowych. Obecnie wizualne obserwacje są bezcenne w przypadku zmiennych długookresowych o dużych amplitudach zmian blasku jak również zmiennych nieregularnych czy kataklizmicznych. Przewagą obserwacji wizualnych jest to, że nie wymagają kosztownego sprzętu, nieraz wystarczy lornetka czy nawet gołe oko. W jedną noc wprawny obserwator potrafi wykonać nawet kilkadziesiąt obserwacji różnych gwiazd a potem opracowanie wyników, otrzymanie krzywych jasności przynosi naprawdę wiele satysfakcji. Również tu ważne jest aby obserwacje były jednorodne –dokonywane tym samym instrumentem i tą samą metodą. Cenne jest też aby wielu obserwatorów dokonywało obserwacji tej samej gwiazdy i porównywało je ze sobą. Pozwoli to wyeliminować subiektywne błędy obserwatorów.

 

W niniejszym poście nie będę opisywał typów gwiazd zmiennych ani metod obserwacji. Osoby zainteresowane w kilka sekund znajdą wyczerpujące informacje w internecie. Natomiast chętnie odpowiem w miarę możliwości na wszelkie pytania. Dodam jeszcze, że kopalnią wiedzy bez której żaden obserwator sobie nie poradzi jest strona www.aavso.org również w języku polskim.

 

Na zakończenie, dla zachęty zamieszczam wyniki obserwacji dwóch gwiazd:

 

V0496 Vul. Jest to zmienna zaćmieniowa typu W Ursae Majoris. Jest to ciasny układ podwójny którego składniki o zbiliżonych wielkościach stykają się ze sobą. Może wówczas następować przepływ materii z gwiazdy mniejszej do większej co wiąże się ze skróceniem okresu zmienność. Oba minima, wtórne i główne są podobnej głębokości. Zaobserwowane minimum jest prawdopodobnie minimum wtórnym. Obserwację będę kontynuował w celu wyznaczenia pełnej krzywej.

 

Druga gwiazda to V0398 UMa. Jest to gwiazda pulsująca -cefeida karłowata typu Delta Scuti. Gwiazdy tego typu charakteryzują się bardzo krótkim okresem zmienności. Pokazana krzywa obejmuje okres 5,5 godz. i jak widać udało mi się złapać prawie 3 maksima.

Obserwacji dokonałem teleskopem Newtona o średnicy 200 mm za pomocą monochromatycznej kamery Atik 383L+ Podany czas w Dniach Juliańskich (+2450000) heliocentryczny.

Edytowane 25 Lipca 2016 przez Grzędziel

[ryszardo]

Super! Naprawdę dobrze to wygląda!

 

[Grzędziel]

Super! Naprawdę dobrze to wygląda!

 

 

Dlatego napisałem, żeby zachęcić Was do takich obserwacji bo jak coś wychodzi to jest duża satysfakcja.

[LibMar]

To ja na razie wrzucę coś starego, bo ostatnio robiłem najwyżej pojedyncze pomiary. Krzywa jasności Nova Del 2013 z obserwacji wizualnych Ten pik w centrum to miał być outburst, ale ciągle miałem wątpliwości, czy faktycznie tak było. Raczej u tego typu gwiazd nowych nie obserwuje się.

 

[Grzędziel]

Super, widać,jak w miesiąc spadła o 3 magnitudo a złapałeś ją na dzień-dwa przed maksimum. Widać, że trzymasz rękę na pulsie. Co do piku z dn. 6531 to warto sprawdzić z obserwacjami innych obserwatorów bo raczej mało prawdopodobna jest pomyłka w ocenie jasności aż o 0.5 mag.

[Izonix]

Witaj Piotrze.

Co miałeś na myśli pisząc: ,,Dodam jeszcze, że kopalnią wiedzy bez której żaden obserwator sobie nie poradzi jest strona www.aavso.org również w języku polskim,,? Szukałem tego po polsku, ale bez powodzenia. Mógłbyś podać jakiś link?

 

Jurek

[Grzędziel]

Cześć Jurku.

 

Jako, że jesteś wizualowcem przesyłam link do manuala obserwacji wizualnych:

https://www.aavso.org/visual-observing-manual-polish

 

Ale najlepiej wejdź na stronę główną, przewiń na sam dół i tam znajdziesz to w Observing Manuals a mapki do wydruku znajdziesz w zakładce Variable Star Plotter

[Izonix]

Dzięki.

[Grzędziel]

W dniach 07, 10, 15, 20 lipca 2016 wykonałem fotometryczne obserwację (ccd) zmiennej zaćmieniowej typu W Ursae Majoris o oznaczeniu NSVS 11082150 znajdującej się w gwiazdozbiorze Strzały (Sge). Zmienna ta o zakresie zmienności 12,58-13,38 mag. i okresie 0,285139 d. została przeze mnie wybrana z dwóch powodów. Po pierwsze okres jest podany z dokładnością 6 cyfr po przecinku co dla gwiazd zaćmieniowych typu EW nie jest wartością dokładną, po drugie wg AAVSO nie była obserwowana od roku 2005.

 

Teleskopem Newton 8” wykonałem łącznie 442 pomiary z czasem naświetlania 45 sek. Każdy pomiar miał odniesienie do dwóch gwiazd porównania. Niestety w pobliżu nie znalazłem żadnej gwiazdy która mogła posłużyć za standard fotometryczny w związku z tym jasność przyjąłem wg danych AAVSO (orientacyjnie). Nieco mniejszy obserwowany niż podany zakres zmienności tłumaczę faktem, że obserwacji dokonałem bez filtra (clear) a w bazie danych figurują jasności wg standardu Johnson V.

 

Na krzywej zmian blasku zredukowanej do jednego okresu widać minimum główne (13,24 mag.) i nieco płytsze minimum wtórne (13,21 mag.)

Wyznaczony moment minimum głównego wynosi: JD Hel. 2457585,4749

 

Poniżej umieszczam fotografię okolicy zmiennej: FOV 30’ zasięg ok. 19 mag.

Oraz krzywą zmian blasku zredukowaną na jeden okres.

[LibMar]

Bardzo szybkie są te zmiany jasności! Dało radę nawet wyłapać dwa minima o różnej amplitudzie

Świetnie wykorzystujesz sprzęt, tym bardziej, że gwiazdy zmienne do popularnych celów nie należą. Tak samo znakomita dokładność i precyzja. Gratuluję!

[Adam D]

Doskonała precyzja wykresów. Aż miło popatrzeć Ciekawe, czy można gdzieś znaleźć diagram O-C dla tej zmiennej, choć niewykluczone, że to obiekt stosunkowo niedawno odkryty i wykres byłby bardzo ubogi.

[Grzędziel]

W pierwszym poście zamieściłem krzywą minimum blasku zmienne zaćmieniowej V0496 Vul. Sugerowałem, że jest to minimum wtórne. Wreszcie udało mi się dokończyć serię obserwacji i wyznaczyć krzywą dla całego cyklu. Okazało się, że było to jednak minimum główne. Ciekawe, że maksimum blasku po minimum wtórnym jest o 0.02 mag. jaśniejsze. Zastanawiam się z jakiego powodu, czy nie jest to błąd obserwacji.

 

Obserwacje wykonałem w dn. 16.07, 29.07, 07.08.2016 (łącznie 502 pomiary)

Teleskop Newton 200/1000

Kamera Atik 383L+

Filtr Clear

Temperatura sensora -22

Czas naświetlania 30 sek.

 

Zaobserwowane minimum główne JD. Hel. 2457591.419

 

Załączam krzywą zmian blasku zredukowaną na jeden okres.

 

 

[Michal G.]

0.02 mag to bardzo mało, Próbowałeś dopasować do tego jakieś krzywe, żeby porownać liczbowo rozrzut Twoich punktów? Może to efekt pulsacji nieradialnych?

[LibMar]

Może gwiazda referencyjna jest też zmienna i wykazuje małe spadki jasności? Mogą być to nawet plamy pozasłoneczne.

[Michal G.]

ja bym zrobil tak:

popatrzył na fazy Księżyca, czy przypadkiem nie ma korelacji pomiedzy jego pełnią, a Twoim maksimum.

Jak nie ma, to odjąłbym od krzywej zmian blasku zmienność od zaćmień, i poszukał w tym co pozostało drugiego okresu zmienności.

Ale przede wszystkim zrobił analizę błędów (przede wszystkim odchylenie standardowe). Dokładność fotometri na poziomie setnych części magnitudo, wystarcza, żeby wykrywać exoplanety, jest to bardzo duża dokładność, podchodziłbym do niej ostrożnie

[Grzędziel]

Nie wiem, wolę nie gdybać. Raczej nie jest to błąd pomiaru. Analizowałem odchylenia na podstawie porównań gwiazd referencyjnych i wszystko wygląda przyzwoicie. Trzeba poczytać o ciasnych układach zaćmieniowych, może gdzieś znajdę odpowiedź.

 

Właśnie zauważyłem, że 3 posty powyżej krzywa zmian blasku NSVS 11082150 (Też tego samego typu EW) wykazuje dokładnie to samo. A co do gwiazd referencyjnych to raczej nie podejrzewam zmienności, bo każdy pomiar zawsze odnoszę do dwóch gwiazd i sprawdzam różnicę jasności między nimi.

[LibMar]

Przypomniał mi się jeden z artykułów na AAVSO o zmieniającej się inklinacji orbity. Wiązałoby się z głębszymi lub płytszymi zaćmieniami. Ale raczej tak szybko to nie postępuje?

 

https://www.aavso.org/media/jaavso/2834.pdf

[Michal G.]

No wiec

Nazywa się to "O'Connel effect". Efekt ten polega właśnie na różnicy jasności maksimów, w ciasnych układach podwójnych. Możliwe wytłumaczenie polega na tym, że gwiazdy kiedy są blisko siebie to mogą wysyłać 'w kosmos' materię (wszczególności kiedy wzazjemnie się odkształcają i przepływa między nimi materia). Poruszając sie po swoich orbitach tę materie zgarniają spowrotem i stąd (w skrócie ) miałaby wynikać asymetria. Link do artykułu: http://www.raa-journal.org/docs/ChJAA/2003/2003_3_2p142.pdf

[Grzędziel]

Obserwacje ASAS J200652+1743.4

 

Jest to gwiazda typu Delta Scuti -cefeida karłowata. Okres zmieności: 2h 45m.

https://www.aavso.org/vsx/index.php?view=detail.top&oid=117994

Serię pomiarów fotometrycznych zrobiłem dniu 11.08.2016

 

Teleskop Newton 200/1000

Kamera Atik 383L+

Filtr Johnson V

Temperatura sensora -25

Czas naświetlania 50 sek.

 

Ze względu na fatalną jak na sierpień pogodę przez ponad tydzień nie mogłem wykonać kolejnej serii obserwacji, żeby wykreślić krzywą zmian blasku po zredukowaniu na jeden okres. Tak więc załączam wyniki tylko z jednej nocy.

 

Poniżej fotografia okolicy zmiennej i krzywa zmian blasku uzyskanej ze 187 pomiarów.

Czas uniwersalny, zredukowany na Słońce podany w dniach Juliańskich JD+ 2450000

Jasność Magnitudo w odniesieniu do 2 gwiazd porównania

Edytowane 21 Sierpnia 2016 przez Grzędziel

[TUR]

Piotr,

 

Świetny materiał ! Chyba sam spróbuje swoich sił

Pozdrawiam

Pawel

[LibMar]

Podziwiam za dokładność. Może jakiś tranzyt egzoplanety następnym razem?

[Grzędziel]

Piotr,

 

Świetny materiał ! Chyba sam spróbuje swoich sił

Pozdrawiam

Pawel

 

Dzięki, spróbuj koniecznie.

 

Jak widzisz jest to bardzo proste a sprzęt masz aż nadto. To fajne zajęcie, bo stosunkowo niewielkim nakładem masz widoczne efekty. LP tak bardzo nie przeszkadza, Księżyc też, tylko cirrusy. No i możesz się trochę poczuć jak zawodowy astronom. Oni w Polsce też to robią -w Ostrowiku, na Suchorze i w Białkowie (z tego co wiem).

Połączmy siły, fajnie będzie porównać wyniki.

Pozdrawiam

 

Piotr

[Grzędziel]

Podziwiam za dokładność. Może jakiś tranzyt egzoplanety następnym razem?

 

Dzięki, przymierzam się do tego i pewnie wreszcie zrobię, tylko po 10 września, po urlopie. Zgłoszę się do Ciebie bo wiem, że masz w jednym palcu wszystkie efemerydy

Edytowane 22 Sierpnia 2016 przez Grzędziel

[Grzędziel]

Obserwacje gwiazdy 1SWASP J201020.54+570930.2

 

To kolejna gwiazda pulsująca typu Delta Scuti którą wziąłem na warsztat. Okres zmienności: 0.070142 doby, lokalizacja -Cygnus.

Serię pomiarów fotometrycznych zrobiłem w dniu 20.08.2016 i po wakacyjnej przerwie znalazłem wreszcie czas na opracowanie danych. W kolejce czeka jeszcze sporo innych obserwacji.

 

Setup jak zwykle:

Newton 200/1000

Kamera Atik 383L+

Filtr Johnson V

Temperatura sensora -20

Czas naświetlania 50 sek.

 

Pogoda niestety nie najlepsza -przechodzące cirrusy spowodowały, że część klatek musiałem odrzucić i dokładność pozostałych jest wyraźnie gorsza. A gwiazda do łatwych nie należy. Zakres zmienności poniżej 0.2 Mag. Fotometrię aperturową wykonałem w odniesieniu do 2 gwiazd porównania.

 

Co ciekawe, gwiazda wykazuje pulsacje w dwóch modach: radialnym i nieradialnym efektem czego jest wygląd krzywej zmian blasku. Kolejne po sobie maksima i minima blasku mają różniące się od siebie poziomy jasności co udało mi się uchwycić.

Aby zweryfikować ewentualne błędy, których nie wykluczam ze względu na niestabilną pogodę planuję przeprowadzić kolejną wielogodzinną serię obserwacji tej gwiazdy tak aby uchwycić dwa pełne okresy.

 

Poniżej fotografia okolicy zmiennej (FOV 30') i krzywa zmian blasku uzyskana ze 168 pomiarów.

Czas uniwersalny, zredukowany na Słońce podany w dniach Juliańskich JD+ 2450000

 

Edytowane 8 Października 2016 przez Grzędziel

[Grzędziel]

Obserwacje gwiazdy 1SWASP J201020.54+570930.2 - druga sesja obserwacyjna

 

W dniu 06.10.2016 powróciłem do obserwacji tej gwiazdy. Chciałem sprawdzić, czy zakres zmian jasności kolejno następujących po sobie maksimów jest podobny jak podczas 1-szej sesji. Ustaliłem czas obserwacji tak, aby w pełni pokryć dwa cykle.

Ku mojemu zaskoczeniu zmienność zakresu jasności wyszła jeszcze większa. Analizując krzywą zmian blasku pierwsze wnioski to to, że nagle coś "siadło" i druga część obserwacji jest obarczona jakimś systematycznym błędem. Wygląd krzywej zupełnie odbiega od oczekiwanego. Sprawdziłem na innych gwiazdach o stałym blasku -wyszło, że wszystko jest ok. średnia dokładność jednego pomiaru +/- 0.008 magnitudo.

 

Dla ilustracji załączam krzywą jasności z 224 pomiarów. Czas naświetlania 50 sek. filtr Johnson V, temperatura sensora -25, czas JD Hel. +2450000, setup jak zwykle.