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Estrellas Variables y Exoplanetas

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nestorddiaz
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Joined: 2011-04-04

 

 

Hola a todos!

 

Mi nombre es Néstor, y soy nuevo en este tema de las estrellas variables.

Mis inquietudes son estas:

No se hace muchos años, los Exoplanetas eran solo teóricos, no había pruebas, pero de las variables ya se sabía bastante. Entonces, ¿como repercutió el hecho de que se hayan encontrado planetas orbitando otras estrellas? ¿Se supo de alguna estrella que originalmente se la consideraba variable, y luego resultó que la variación de su brillo se debía a un planeta (o más) orbitándola?

¿Cómo se diferencian estrellas variables (por procesos físicos propios de estas), de estrellas que solo varían su luminosidad porque son eclipsadas por un planeta?

Si bien ya sé que hay otras formas de descubrir estrellas con exoplanetas además de la variación en su brillo, como por ejemplo, detectar un ligero movimiento de vaivén en la estrella causado por la interacción gravitatoria de uno o más planetas alrededor de esta, mis inquietudes solo valen para las estrellas en las que se detectaron exoplanetas por la variación de su luminosidad.

¿Se puede explicar esto de una manera relativamente sencilla? O si no, ¿hay algun material de lectura relacionado con este tema que me puedan recomendar?

 

Muchas gracias desde ya!

 

Néstor D. Díaz

Rosario, Santa Fe, Argentina

Variables y exoplanetas
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gaj
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Joined: 2010-05-10

Hola Nestor,

Tu pregunta es sumamente interesante. Realmente, las estrellas que tienen exoplanetas que transitan son estrellas variables rigurosamente hablando. Como las binarias eclipsantes, las estrellas con exoplanetas tienen variaciones de brillo debidas a causas extrínsecas, por lo tanto, entran esta categoría. 

La amplitud de variación de luz de una estrella con planetas es muy pequeña, por lo que es difícil que se hayan confundido con otro tipo de variables.  

Ya se han descubierto variables intrínsecas pulsantes con planetas y es posible diferenciar causas de variación a partir de la forma de la curva de luz. Hoy existen técnicas de inteligencia artificial, reconocimiento de características en imágenes, que ayudan a clasificar las estrellas variables y los exoplanetas en tránsito, creadas principalmente para el observatorio espacial Kepler.  

Espero haber respondido a tus preguntas. Existe un libro en castellano de mi autoría, intitulado Estrellas Variables (que aunque ya está un poco viejo, es la única literatura en nuestra lengua, al menos en papel) editado por Equipo Sirius de España. 

Saludos!

Jaime

Re: Variables y exoplanetas
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nestorddiaz
Offline
Joined: 2011-04-04

 

Hola Jaime!

Es un honor para mi recibir respuestas a mis dudas de novato de nada más y nada menos que un grande de la astronomía, y actual Presidente de la AAVSO.

Demás está decir que me has aclarado en gran medida mis dudas. Y me hiciste dar cuenta de un pequeño desliz de mi parte, ya que estoy estudiando Estrellas Dobles con el prof. Carlos Krawczenko y los amigos de GEDRAA, y se me pasó por alto las Binarias Eclipsantes, que como bien decís, su variabilidad se debe a causas extrínsecas, exactamente como sucede con las estrellas con exoplanetas.

Me encantaría poder conseguir tu libro. Voy a averiguar si se consigue en alguna de las librerías aquí en Rosario. (Me llamó la atención que la editorial sea española y no argentina.)

Muchísimas gracias.

Un abrazo.

Néstor D. Díaz

Rosario, Santa Fe, Argentina

Transitos
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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Hola Néstor:
Muy interesante tu pregunta y Jaime ya te la ha contestado y desde el meeting de AAVSO ;)

Sólo agregar que las estrellas con tránsitos planetarios conforman el subtipo de eclipsantes EP y que si se las llegara a confundir sería con alguna eclipsante de muy baja amplitud, pero la clave es que no muestran eclipse secundario (la diferencia de luminosidad es tan grande que cuando el planeta es ocultado no ocurre nada en la curva de luz).

Bueno, saludos a ambos.

Sebastian.
 

Uno de los métodos para
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astrorawson
Offline
Joined: 2011-08-23

Uno de los métodos para verificar si la variación periódica de brillo se debe a un tránsito planetario es precisamente tomar en cuenta el "cabeceo" de la estrella por interacción gravitatoria que mencionás.

La estrella y el planeta orbitan alrededor de un centro de masa que estará más cerca o más lejos del centro de la estrella dependiendo de la relación de masas estrella-planeta y de la distancia entre ellos.

Si el planeta es masivo y está cerca de la estrella, el centro de masa estará más alejado del centro de la estrella y el "cabeceo" será más intenso que si el planeta no es muy masivo, está muy lejos de su estrella, o ambas cosas a la vez. Si el "cabeceo" es lo suficientemente grande se lo puede detectar y medir gracias al efecto Doppler.

Si es posible ver tránsitos planetarios, significa que la órbita está convenientemente alineada con nuestra línea de visión, y por lo tanto cuando la estrella, en su "cabeceo",  se acerca a nosotros, presentará un corrimiento al azul y cuando se aleje de nosotros, presentará un corrimiento al rojo.

Estos corrimientos Doppler representan la "velocidad radial" de la estrella con respecto al centro de masa. Si definimos como positiva a la velocidad de la estrella cuando se aleja de nosotros (corrimiento al rojo) y negativa a la velocidad de la estrella cuando se acerca a nosotros (corrimiento al azul), es posible hacer una gráfica de la velocidad radial de la estrella en función del tiempo. Esta gráfica serámáso menos senoidal dependiendo de cuán alineada esté la órbita planetaria con respecto a nuestra línea de visión.

Lo cierto es que, como la estrella y el planeta orbitan el centro de masa opuestos entre sí, se cumplirá que la velocidad radial pasará de positva a negativa exactamente en la mitad del tránsito planetario, ya que cuando el planeta haga su paso por delante del disco estelar, la estrella estará cambiando de dirección al otro lado del centro de masa.

Esta es una de las validaciones más concluyentes para determinar si las fluctuaciones periódicas de brillo que presenta una estrella se deben a factores intrínsecos o a tránsitos planetarios.

Hace poco escribí un pequeño apunte sobre métodos de detección de exoplanetas para una charla que tuve que dar. Si te interesa, está disponible en el sitio web de nuestra asociación: http://astrorawson.com.ar/Articulos/Exoplanetas.pdf

Saludos!

Re: Estrellas Variables y Exoplanetas
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nestorddiaz
Offline
Joined: 2011-04-04

Hola nuevamente, disculpen la demora en responder, he estado un tanto ocupado, y además hace unos meses que estoy teniendo problemas con mi conexión a Internet.

Muchas gracias por esa aclaración Seba. No sabía que estas estrellas con exoplanetas eran consideradas un subtipo de eclipsantes. Es bueno saberlo.

Sergio, excelente explicación, me ha quedado más que claro este método de detección. Había leído muy poco sobre ese tema, pero ahora me ha quedado muy claro. Y cuando dijiste "un pequeño apunte" me esperaba al pequeño, pero realmente es un documento excelente, muy completo, y con muchos números y cálculos, como a mi me gusta. :p

Solo le heché una ojeada, pero me pareció fantástico, así que más tarde lo voy a leer completo.

Muchísimas gracias por sus aportes.

Un abrazo.

 

Néstor D. Díaz

Rosario, Santa Fe, Argentina

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