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Observación visual de estrellas rojas

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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Un tema controversial que aparece de tanto en tanto en las listas de discusión tiene que ver con la observación visual de estrellas rojas y las dificultades que ésta implica.
Es un tema importante debido a que un gran porcentaje de las estrellas variables son de color rojo.

El problema podría dividirse en dos partes:

1) Los errores internos inherentes a la observación, que tienen que ver con cómo el ojo percibe el color y las diferencias de color entre la variable y las estrellas de comparación y con el dominio de las técnicas de observación utilizadas.

2) Los errores externos que tienen que ver con la diferente sensibilidad individual al color y a la técnica utilizada a nivel general.

Si bien los factores en ambos casos son comunes, la diferencia radica en que si bien el ojo funciona de una manera específica (1), cada observador en particular puede presentar mayor o menor sensibilidad al color (2) lo cual genera que se aparte más o menos del sistema estándar V de Johnson.
En 1) cuando hablo de diferencias de color me refiero a que en general las estrellas rojas son las más problemáticas para construir secuencias de comparación de color similar a la variable, ya que casi todas las estrellas rojas son variables y no pueden usarse como estrellas de comparación. Cuando hablo de técnicas en 2) me refiero a que algunos observadores observan siempre con visión directa (sensible al color) y otros siempre con visión periférica (ciega al color rojo, con su pico más hacia el azul). Cuando me refiero a ellas en 1) me refiero a que si bien algunos observadores usan una de las dos técnicas, si no son consistentes en su empleo, la dispersión aumenta.

En cada caso el error interno es el que genera dispersión en las estimas individuales, mientras el externo es el que relaciona las observaciones individuales con el estándar. Ese error externo es "preferible" ya que se puede corregir aplicando un ajuste a las observaciones. El interno es irremediable :(

En mi experiencia como observador encuentro que los errores internos son mayores para las estrellas rojas que para el resto.
Nada más cómodo que estimar dos estrellas con el mismo índice de color, más aún si son blancas o azules. Mientras uno las observe a ambas de la misma manera, los resultados probablemente sean muy precisos.

El mayor problema que veo que causa dispersión es el cambio de tipo de visión (a veces inadvertidamente) de un día a otro. Debido a que el ojo tiene esos dos tipos de célula tan diferentes (conos, centro del ojo, sensibles al color y a estimulos brillantes; bastones, periferia del ojo, no detectan color pero muy sensibles ante estimulos débiles), si el observador cambia levemente la forma de mirar una variable roja, como la estrella de comparación (más blanca) genera una respuesta diferente en el ojo, la diferencia en la estima cambiará. En general el tipo de visión a utilizar no es algo que se enseñe en el proceso de entrenamiento de los observadores, sin embargo es muy importante.
Y no es tanto "cómo mirar" sino el mantener la consistencia en cuanto al método usado.
Si esta noche observo a la estrella roja y sus comparaciones con visión directa y, por ejemplo, la veo igual a la comparación blanca "A", pero a la siguiente noche, sin darme cuenta, estoy mirándola un poquitín con el rabillo del ojo, sin usar visión estrictamente directa, entonces los bastones mostrarán a "A" más brillante y a la variable roja menos brillante. Cuando en realidad la variable roja ni siquiera cambió de brillo (no es recomendable observar una variable roja dos noches seguidas, especialmente si su período es muy largo y el observador no tiene experiencia, ya que el cambio es prácticamente inexistente y sólo sería agregar dispersión a la curva).

Podemos seguir hablando de los errores externos y de la estandarización entre V y v (visual) más adelante, pero me gustaría conocer sus experiencias observando estrellas rojas, sus resultados, métodos y lo que han notado que les sucede cuando realizan estas observaciones.

Saludos,
Sebastián.

Variables rojas
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GZN
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Joined: 2010-07-23

Comento mi método de observación.

 - Para variables rojas uso visión periférica, y si es posible(si la carta tiene una buena secuencia de comparación) suelo poner en el centro del campo del ocular la estrella de comparación, dejando más hacia el borde la variable.

- Además no prolongo mucho tiempo la estimación, más bien utilizo vistazos cortos.

- Siempre que la orientación me lo permite, es de mucha ayuda que tanto la variable como la estrella de comparación estén a la misma altura, aunque como todos sabéis esto ya es un poco más complicado.

- Para "descansar" el ojo, dentro del programa para una determinada noche, alterno la observación de semirregulares y miras con cataclísmicas y eruptivas.

- A veces si la variable es muy brillante, he notado que es de mucha ayuda usar un instrumento de menor apertura que el habitual ( refractor pequeño, binoculares)

-  Uno de los factores que más alteran mis mediciones es la presencia de luz parásita, asi que evito que la variable esté muy baja sobre el horizonte, así como el uso de pantallas negras para minimizar este efecto.

A grandes rasgos este es el método que utilizo para estimar el brillo de variables rojas.Espero haber sido de ayuda.

Saludos.

Alfredo

Estimados amigos, Después
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AAX
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Joined: 2010-07-24

Estimados amigos,



Después de leer los artículos de Sebastián acerca de índice de color y la visión directa y periferica, selecciono las nuevas estrellas de comparación  en mi programa de observaciones. La mayoría de las estrellas de mi programa son LPV (rojas). A pesar de la recomendación de observar estas variables por cada 5 o 7 días, simplemente las observo todas las noches cuando el cielo está despejado. ¿Por qué? Por el simple hecho de que un cometa o novae no espera 5 o 7 días para seren descubiertas. Es cierto, aún no descubierto nada nuevo, aunque se ha producido unas pocas falsas alarmas.

Atentamente,



Alex!

Visión periférica
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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Hola, Alfredo.

Gracias por tu respuesta. Parece que hay pocos observadores de estrellas rojas en nuestra comunidad! Justamente hoy se comentaba en la lista de discusión en inglés que en la era de los surveys automáticos muchas estrellas que históricamente tenían muchas observaciones, están siendo "abandonadas". Por ejemplo, casi no hay observaciones de mira para esta temporada cuando ya es visible y además está en su máximo, en magnitud 3.

Paso a comentar mi experiencia en cuanto al método de observaicón que utilizas, en especial la visión periférica.
La visión periférica es útil para la detección de estrellas al límite de magnitud, debido a su alta sensibilidad. Pero lo que los bastones nos dan en sensibilidad se pierde en selectividad, en detalle. Por ello es recomendable usar visión directa para estimar estrellas cuando estas son visibles claramente, y para compensar los colores, no enfocar del todo quizás en el target y realizar miradas rápidas en el caso de las rojas. Pero el hecho de mirar estrellas rojas con células del ojo ciegas al color es contradictorio. O sea, sí o sí tendrás una diferencia muy grande con el estandar V si usas visión periférica. ¿Tiene sentido cuando se podría observar mucho más cerca del estándar usando visión directa?

El resto de los "tips" que aplicas coincido plenamente, en especial el tema de la altura de las estrellas y la apertura.
Una ley observacional es "siempre utilizar la menor apertura posible en la cual la estrella pueda observarse claramente". Nada peor que observar una estrella que puede observarse a simple vista con binoculares o una que se ve con binoculares con telescopio. El ojo se satura ante el estímulo tan brillante y además ¡no entran las estrellas de comparación en el campo de visión!
Las estrellas más fáciles de observar son aquellas que están entre 1 y 4 magnitudes por encima del límite de magnitud del momento.
Por otro lado, con las estrellas rojas, si se cambia de aumento (por ej. cambiando de ocular), el brillo del fondo de cielo cambia y en el caso de las rojas el contraste de color al cambiar genera diferente percepción. Es recomendable usar siempre el mismo aumento (el menor posible).

Saludos,
Sebastián.
 

Frecuencia de observación
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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Hola, Alex,

el tema de cada cuánto tiempo observar variables rojas, es un tema de debate. Yo entiendo perfectamente lo que dices y suelo observarlas sin un espacio de tiempo determinado. Aunque el clima últimamente genera que nunca haya dos noches consecutivas de observación. Por lo general no suelo obsercar dos noches consecutivas nunca, una noche por medio en épocas de  buen cielo ya me asegura algun cambio incluso en las rojas de largo período (especialmente si están en subida).

El problema, sin embargo, para bases de datos como la de AAVSO, es que ese "exceso" de observaciones genera que aumente el peso de las observaciones de un determinado individuo por sobre el resto cuando se promedian los datos. Y si ese observador reporta estimas de baja calidad, la curva resultante pierde utilidad.
La conclusión del debate suele ser que si las estimas son precisas, no habría problema, pero en el caso de la observación visual y de bases de datos donde se mezclan datos heterogéneos, se trata más de cancelar errores unos con otros que de otra cosa.

Lo bueno de observar una estrella diariamente es que si nadie más la observa, se puede tener una curva más completa. Pero sobre todo, esa práctica permite al observador ver el grado de scatter de sus propias observaciones. Si una mira la vemos subiendo y bajando 0.3 mag. cada noche durante 5 días, algo anda mal, jeje... Si en cambio, podemos discernir una rama ascendente o descendente lenta, estamos en el camino correcto. Autochequear los datos propios es la mejor manera de conocer nuestros ojos y mejorar muestra precisión aplicando las técnicas que sean necesarias.

Saludos,
Sebastian

 

Visión periférica y frecuencia de observaciones
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GZN
Offline
Joined: 2010-07-23

Hola Sebastián

Es un tema muy delicado el observar estrellas rojas con visión directa. Coincido contigo que con la visión periférica perdemos en selectividad, pero ¿no será peor el efecto Purkinje que sufrimos cuando observamos estrellas rojas con visión directa?. De hecho creo que cuando aplicamos la técnica de " vistazos cortos" lo que realmente está haciendo el ojo es alternar los dos métodos de visión directa-indirecta para evitar saturar los receptores.

En cuanto a la frecuencia de las observaciones, es cierto que una cadencia muy corta en la observación de cierto tipo de variables ( en este caso miras y semirregulares ) puede alterar sensiblemente la curva de luz, pero tú has puesto el ejemplo de Mira. que parece que esta campaña tiene muy pocas observaciones; mi pregunta sería ¿ Qué es mejor un grupo de observaciones " mediocres ", o la ausencia de observaciones ?. Recuerda la pequeña polémica que se creó hace unos días en la lista de correo en inglés, sobre mis observaciones de DZ And y el excesivo número de observaciones que envié de esta estrella ( una frecuencia cási diaria, para una estrella que se sospecha que NO es variable ).

Saludos.

Alfredo

Hola, Alfredo: Hay una
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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Hola, Alfredo:
Hay una sobrevaloración de la influencia del efecto Purkinje en las estima con vision directa.
En mi experiencia, se hace evidente con estrellas de carbono (muy rojas) pero no lo es tanto con las estrellas rojas normales. Por otro lado, eso no quita el hecho de que la estrella es roja y si la miramos con los bastones no la vamos a ver con el mismo brillo.
Pero justamente por eso es que se usan las miradas rápidas para estimarlas. Hacer miradas rápidas si usamos visión periférica no cambiaría mucho la cosa.
Por otro lado, es impresionante la diferencia que hay en la percepción cuando el estímulo es brillante o cuando es débil. No es lo mismo observar una estrella roja en el límite de magnitud (estímulos débiles no estumulan los conos) y en el máximo brillo (estímulo fuerte que genera saturación).
Cuando observamos la estrella en el máximo es imposible evitar cierta contribución de conos dado el colorde la estrella y su brillo. En el mínimo una estrella roja desaparecerá antes de nuestra visión que una azul debido a la no detección de los bastones (ciegos al rojo) y la falta de estimulación de los conos.
En todos los casos una observación directa te permite estar mucho más cerca del brillo V.
Para evitar que la estrella roja siga haciendose más brillante lo ideal es dejar de observarla antes de percibir ese efecto. Si una estrella es de carbono y el efecto es imposible de evitar, tratar de establecer un tiempo constante de observacion hata detectarla: por ej. si tardas 2 seg, en verla bien, siempre tomarte 2 seg.
Si las estrellas de comaparcion tambien fueran rojas, no habría problema ya que no habría salto en las longitudes de onda, pero eso es difícil de lograr.

Sólo prueba a ver qué resultados obtienes con visión directa y compáralos con tus resultados con periférica. Luego chequea con fuentes fotométricas para ver qué resultado se asemeja más al estándar.

La pregunta sobre "qué es mejor" no es fácil de contestar.
En este cao yo diría que -como siempre- depende de la calidad de la observación. Por más que no haya observaciones de la estrella, para una mira mandar 5 observaciones seguidas diarias, si muestran una dispersion de 1 magnitud, sería más útil mandar una sola o el promedio de todas. Si el resultado obtenido muestra claramente una rama (ascendente o descendente) y poca dispersión, pues sí sería útil, pero eso -en el ámbito visual- es uno mismo el que tiene que ser consciente del grado de precisión y confiabilidad de sus resultados y sopesar si es mejor o peor enviar esas observaciones. No hay una formas más "científica" de determinar el error que contemplar factores como la altura de la estrella, la dificultad de la estima, el brillo de cielo, el cansancio ocular personal... Todo esto nos da una idea y si vemos que la curva son 5 puntos sin una tendencia, debemos saber que es más util mandar uno solo promediando que esos 5. Por más que se ha intentando detectar variaciones caóticas en miras, no he visto ninguna prueba o curva al respecto que no muestre un lento y suave cambio gradual de brillo.

El caso de DZ And fue interesante. Tu punto de vista fue correcto en el hecho de si no sabías el tipo de variabilidad era mejor observarla siempre que fuera posible. Por otro lado, quizás fue incorrecto no investigar que el tipo de variable sugerido era RCB, por lo cual las variaciones no podían ser notorias de una noche a la siguiente. Igualmente, la clave es intentar siempre obtener la mayor precisión interna posible para asi olvidarse de la frecuencia de observación. Si logramos eso, ya podemos estar tranquilos.

Saludos,
Sebastián

Reducir errores internos y externos
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GZN
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Joined: 2010-07-23

MU Cephei (MIU)  y T Cephei son dos buenos objetivos para probar los resultados con visión directa en contraposición con la periférica. Estoy en ello.

Lo que es un poco más complicado,cuando se trata de estrellas rojas, es encontrar estrellas de comparación con un índice de color similar al de la variable:-(   ... pero vivimos en un mundo imperfecto y no se puede tener todo en esta vida ;-)

Saludos

Alfredo

Pares de distinto color
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Sebastian Otero
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Joined: 2010-09-19

Ese es el gran problema, por eso se complica obtener resultados estándar. En alguna secuencia de comparación tendremos estrellas más rojas que en otras, por lo cual la diferencia de color variará y también la difernecia con V. Al utilizar visión directa se minimiza esa diferencia, ya que la visión periférica da mucho más brillantes a las estrellas azules.

Mu Cephei es un buen ejemplo. Compara su brillo con el de una estrella similar pero azul de las cercanías como alp Lac o pi2 Cyg.
Es interesante comparar tambien cómo se ven estrellas de magnitud similar peor distinto color.

Alp Lac (blanca) y xi Cyg (roja) podrían ser un ejemplo. Gam Cep (naranja) y bet Cep (azul) otro.
Observa ambos pares con los dos tipos de visión a ver los resultados.

Saludos,
Sebastián.


 

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