Fotometria de Alpha Orionis: Uma análise de 23 anos de dados observacionais

Betelgeuse (ou Alpha Orionis) é uma estrela de cor avermelhada, situada na constelação de Órion (AR: 05h 55m 10,31s/ DEC: +07° 24′ 25,43″), tem uma magnitude que varia entre 0.00 e 1.60 em um período aproximado de 430 dias. É considerada uma estrela variável semirregular, ou seja, uma estrela que varia seu brilho com certa periodicidade, mas em contra partida, apresenta uma amplitude variável, ciclos de diferentes comprimentos, com períodos sem variabilidade ou com variabilidade irregular.

Imagem direta da estrela alpha Ori
Crédito da imagem: Xavier Haubois ( Observatório de Paris ) et al.

Pesquisadores japoneses publicaram um artigo em novembro de 2022, mostrando um levantamento fotométrico de Betelgeuse em um intervalo de 23 anos. A análise começou a ser feita com os dados de 1999 e se encerrou com os dados de 2022. A equipe observou a estrela durante esse tempo do observatório privado Ogane Hikari Observatory, localizado na cidade de Kokubunji, Tokyo, Japan. O observatório fez observações ao longo de 572 noites e em 17 dessas, foi realizada a estimava fotométrica duas vezes na mesma noite. 

As observações renderam dados em diversas bandas de cores (UBVRI), como no ultravioleta. azul, visual, vermelho e infravermelho, assim sendo, foi possível fazer uma análise fotométrica completa da estrela. Além disso, por se tratar de uma estrela muito brilhante, a equipe utilizou de um fotodiodo para realizar uma observação fotoelétrica de canal único e pelo mesmo fator, o método de fotometria utilizado não foi o diferencial (em que se utiliza de estrelas de comparação ao entorno da estrela alvo), pois não se tinha nenhuma estrela no mesmo campo de visão com características de cor e de brilho (índice B-V) compatíveis. O método all-sky (Henden & Kaitchuck, 1982) foi o escolhido por permitir fazer a fotometria utilizando estrelas de uma área maior do céu e com estrelas não variáveis com magnitudes maiores que 4.5 mag. Os pesquisadores utilizaram 83 estrelas de comparação, sendo 12 dessas escolhidas para a fotometria a cada noite de observação. 

O artigo conclui que a estrela teve vários comportamentos ao longo desse período de observação, mas claro, o mais importante deles foi o Grande Escurecimento, no fim de 2019 e no inicio de 2020. Nesse comportamento em especifico, os pesquisadores ressaltam que a estrela apresentou um aumento no índice de cor U-B que reflete não somente uma temperatura efetiva ou extinção, mas também uma atividade cromosférica na estrela.

Os dados analisados e a variação nos índices de cores mostram que antes do Grande Escurecimento de Betelgeuse, a estrela apresentou uma forte atividade cromosférica em meados de 2019 até o fim do ano. Em seguida, a estrela teve um aumento na extinção (diminuição da luz da estrela por vias de material interestelar) e teve seu máximo atingido em fevereiro de 2020. E por fim, a estrela teve uma diminuição na sua temperatura até metade de 2020, atingindo seu mínimo após o Grande Escurecimento.

Betelgeuse é um alvo perfeito para novos observadores entrarem no mundo das estrelas variáveis. Depois de tal atividade que foi midiaticamente acompanhada por vários canais, a estrela é fácil de ser encontrada e bem localizada na constelação de Órion. Ela deve ser observada no inicio do ano de 2023, pois é esperado que a estrela apresente mais uma diminuição de seu brilho e observações de todos os tipos (visuais, fotométricas e espectroscópicas) são requisitadas da estrela. Pensando nisso, a Comissão de Estrelas Variáveis da UBA cria a campanha de observação de Betelgeuse já iniciando nos primeiros dias de 2023 visando acompanhar todo o processo de queda de brilho e aumento posterior.

Para observá-la, a carta estelar da região pode ser encontrada abaixo ou criar o seu próprio no site da aavso:

Gráfico da estrela Betelgeuse

O reporte das observações pode e devem ser enviados para o formulário da própria comissão e para o banco de dados da AAVSO, listados abaixo:

Reporte suas observações para a nossa comissão aqui.

Reporte suas observações para a AAVSO aqui.

Caso haja necessidade de maiores informações sobre observações e outras, entre em contato com os membros da comissão ou leia o Manual de Observação Visual de Estrelas Variáveis da AAVSO disponível abaixo:

Manual de observação visual de estrelas variáveis

Link do artigo descrito: https://arxiv.org/abs/2211.04512

Por Eurimar Araújo

Gaia Vari - versão de teste do projeto de ciência cidadã disponível

A equipe da missão GAIA que está realizando um censo da nossa galáxia, e um pouco além, disponibilizou recentemente a versão de teste do projeto "Gaia Vari".

No último lançamento de dados foram informadas à comunidade mais de 11 milhões de novas estrelas variáveis, a maioria foi classificada com base em algoritmos. Como o processo automatizado não é totalmente perfeito, erros podem acontecer. E é aqui onde começamos a contribuir.

A classificação humana é útil na revisão de classificações automatizadas, buscando características que possam ter passado despercebidas pelo computador, como curvas de luz, localização no Diagrama HR e índice de cor.

Para classificar a estrela alvo o voluntário deverá somente selecionar o tipo de variabilidade apresentada com base nas opções à direita da tela.

No projeto, você classificará os objetos dos tipos de variabilidade escolhidos:

Sistemas Binários Eclipsantes (ECL):

Pulsadores Tipo Cefeida (CEP):

Pulsadores tipo RR Lyrae (RR):

Estrelas variáveis ​​de longo período (LPV):

O voluntário pode também verificar a posição no Diagrama HR e o índice de cor no gráfico que apresentado durante a classificação e conferir se realmente é uma estrela pertencente tipo suposto:

Uma informação adicional apresentada é a posição da estrela na galáxia com base nos dados levantados pela missão:

A última opção de classificação é "Nenhuma das acima" (None of the above) e deve ser selecionada quando a estrela apresentada nos dados não condiz com as quatro opções de variabilidade disponíveis, como mostrado abaixo. A variável analizada é uma elipsoidal.

Para facilitar o processo a equipe disponibiliza um tutorial e um guia de campo com informações úteis sobre os diferentes tipos de variáveis e auxílios referentes à classificação.

O projeto conta atualmente com 1335 curvas de luz disponíveis e somente 30 voluntários. Sendo assim, incentivamos a todos os interessados a contribuir e desejamos boa sorte em futuras descobertas.

O projeto pode ser acessado na plataforma Zooniverse através do link:

https://www.zooniverse.org/projects/gaia-zooniverse/gaia-vari

Transiente AT 2022cmc revelado como raro evento de ruptura de maré

O universo pode ser um lugar violento. As estrelas morrem ou colidem umas com as outras e os buracos negros devoram tudo o que se aproxima demais. Esses e outros eventos produzem flashes de luz no céu noturno que os astrônomos chamam de transientes. A Zwicky Transient Facility é atualmente uma das maiores pesquisas transitórias que os astrônomos usam para estudar o universo em constante mudança. A pesquisa também é um tesouro de eventos raros, estranhos e incomuns que muitas vezes os astrônomos descobrem por acaso.

Astrônomos da colaboração Zwicky Transient Facility observaram um “almoço” cósmico verdadeiramente raro – um buraco negro supermassivo devorando uma estrela próxima e liberando jatos poderosos no processo. Apelidada de AT2022cmc, esta descoberta foi feita durante a análise dos dados de pesquisa da ZTF usando um novo método projetado para alertar os astrônomos sobre tais eventos raros quase em tempo real.

AT2022cmc é um caso peculiar do que é conhecido como evento de ruptura de maré ou TDE. Os TDEs acontecem com uma estrela que se aproxima de um buraco negro e é violentamente dilacerada pelas forças gravitacionais de maré do buraco negro - semelhante à forma como a Lua puxa as marés na Terra, mas com maior força. Então, pedaços da estrela são capturados em um disco girando rapidamente orbitando o buraco negro. Finalmente, o buraco negro consome o que resta da estrela condenada no disco.

O evento de dispersão de maré AT2022cmc foi observado pela primeira vez nos dados ópticos da ZTF e foi seguido por 21 outras instalações astronômicas que o viram brilhar em raios-X, UV, infravermelho e rádio. Crédito da imagem: Zwicky Transient Facility/R.Hurt (Caltech/IPAC).

“Nossa nova técnica de pesquisa nos ajuda a identificar rapidamente eventos cósmicos raros nos dados de pesquisa da ZTF. E como o ZTF e as próximas pesquisas maiores, como o LSST de Vera Rubin, examinam o céu com tanta frequência, agora podemos esperar descobrir uma riqueza de eventos cósmicos raros ou não descobertos anteriormente e estudá-los em detalhes ”, diz Igor Andreoni, um associado de pós-doutorado no Departamento de Astronomia da UMD e NASA Goddard Space Flight Center.

O novo método de processamento de dados - equivalente a pesquisar um milhão de páginas de informações todas as noites - permitiu que Andreoni e seus colegas conduzissem uma análise rápida dos dados da ZTF e identificassem o AT2022cmc TDE com jatos relativísticos. Eles rapidamente iniciaram observações de acompanhamento que revelaram um evento excepcionalmente brilhante em todo o espectro eletromagnético, desde os raios-X até o milímetro e o rádio.

“A última vez que os cientistas descobriram um desses jatos foi há mais de uma década”, disse Michael Coughlin, professor assistente de astronomia na Universidade de Minnesota Twin Cities e co-líder do estudo. “A partir dos dados que temos, podemos estimar que jatos relativísticos são lançados em apenas 1% desses eventos destrutivos, tornando o AT2022cmc uma ocorrência extremamente rara. Na verdade, o flash luminoso do evento está entre os mais brilhantes já observados.”

Impressão artística do evento de distribuição de maré AT2022cmc Crédito da imagem: ESO/M.Kornmesser

Antes do AT2022cmc, apenas alguns possíveis TDEs de jato eram conhecidos, descobertos principalmente por missões espaciais de raios gama, que detectam as formas de radiação de alta energia produzidas por esses jatos. Com seu novo método, os astrônomos agora podem procurar esses eventos raros em pesquisas ópticas terrestres.

O AT2022cmc foi observado por 21 instalações astronômicas em todo o mundo. Estes incluem o Telescópio Samuel Oschin Palomar de 48 polegadas (Zwicky Transient Facility), Telescópio Liverpool, Telescópio Blanco, Telescópio GROWTH-India, Telescópio Muito Grande, Telescópio Óptico Nórdico, Matriz Muito Grande, Matriz Submilimétrica, Matriz Estendida de Milímetro do Norte, Telescópio James Clerk Maxwell , Telescópio de rádio gigante Metrewave atualizado, Telescópio Palomar de 60 polegadas, Telescópio Hale Palomar de 200 polegadas, Sistema de último alerta de impacto terrestre de asteroides, Gran Telescopio Canarias, Observatório de Calar Alto, Observatório WM Keck, Observatório Gemini, Observatório Neil Gehrels Swift, Estrela de nêutrons Interior Composition Explorer e Telescópio Espacial Hubble.

Referêcias:

https://www.wis-tns.org/object/2022cmc

Andreoni, I., Coughlin, M.W., Perley, D.A. et al. A very luminous jet from the disruption of a star by a massive black hole. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05465-8

Descoberta de uma provável Nova na galáxia M81

Em reporte publicado no "The Astronomer's Telegram" em 08/11 a Colaboração de Monitoramento de Nova em M81 informou à comunidade astronômica a descoberta de um Transiente Astronômico na galáxia M81 em um quadro CCD não filtrado de 10920s adicionado em 2022 novembro 8.128 UT com o telescópio de 0,65 m em Ondrejov.

As coordenadas do objeto, designado de PNV J09555718+6901011 são RA = 9h55m57s.18 e Dec = +69°01'01".1, ver imagem abaixo:

Posição da provável Nova em M81. Gerado no Aladin V12.0

Os pesquisadores informaram no reporte que o a região foi fotografada na madrugada de 03/11 e a magnitude observada foi de <21.2. O transiente foi fotografado na madrugada do dia 08/11 com magnitude de 19.6.

Possível Nova registada em 08/11. Créditos na referência.

Sobre o telescópio utilizado, os astrônomos informam que: "O OND 0,65-m é um telescópio refletor no observatório Ondrejov operado em conjunto pelo Instituto Astronômico do ASCR e o Instituto Astronômico da Universidade Charles de Praga, República Tcheca. Ele usa uma câmera CCD Moravian Instruments G2-3200 MkII (com um sensor Kodak KAF-3200ME e filtros fotométricos padrão BVRI) montada no foco principal. A fotometria OND não filtrada foi calibrada contra estrelas de comparação de banda R de Perelmuter & Racine (1995)."

Fotometria e espectroscopia de acompanhamento deverão ser feitas para comprovar o evento, classe espectroscópica e taxa de declínio, caso seja confirmada como Nova.

Referência:

https://www.astronomerstelegram.org/?read=15747

Nota de Pesar - Robert Evans

Viemos através deste artigo informar a comunidade astronômica brasileira o falecimento ontem do astrônomo australiano Robert Evans.

Robert Evans e seu dobsoniano utilizado por anos.

Robert Evans foi um astrônomo visual extraordinário. Seu trabalho na descoberta de supernovas é incomparável, tendo descoberto 42 supernovas visualmente e outras 5 a partir de fotografias, um recorde que dificilmente será superado.

Começou a caçar supernovas por volta de 1955, mas seu primeiro instrumento adequado, um telescópio newtoniano de 10 polegadas (25 cm) foi montado apenas por volta de 1968. Ele fez sua primeira descoberta oficial de supernovas (SN) em 1981. Em 1986 dos 13 SN descobertos visualmente, 11 foram encontrados por Bob. Naquela época, Bob observou que uma vantagem da observação visual era a possibilidade de notificação imediata de descobertas – como é verdade hoje. Muitas de suas detecções foram feitas antes da luz máxima, onde o tempo é muito "essencial", para dar aos observatórios profissionais a chance de fazer suas melhores pesquisas.

Enquanto morava em Coonabarabran, Nova Gales do Sul, ele usou seu próprio telescópio de 16 polegadas (40 cm). Do início de 1995 a meados de 1997, ele também teve acesso limitado ao Telescópio Siding Spring de 40 polegadas (1,0 m) no Siding Spring Observatory, resultando em cerca de 10.000 observações de galáxias, outras três descobertas visuais de supernovas e quatro supernovas adicionais detectadas em fotografias feitas no observatório. Para um astrônomo amador, ter acesso a telescópios profissionais é uma rara honra, mas Robert era um amador raro e talentoso. Alguns disseram que ele possuía habilidades de observação sobrenaturais, na realidade ele trabalhava muito estudando e memorizando fotografias de centenas de galáxias e passava horas todas as noites observando. Ele se tornou extremamente bom nisso.

Em 2001, ele havia feito 33 descobertas visuais e até o final de 2005, apesar da crescente concorrência de telescópios automatizados, o número total já havia aumentado para 40 descobertas visuais de supernovas mais um cometa. Em 2005, Evans confiou quase exclusivamente em seu Dobsoniano de 31 cm. Ele relatou 6.814 observações de galáxias em um período de 107 horas e 30 minutos, espalhadas por 77 noites. Durante esse tempo, ele encontrou quatro supernovas; três já haviam sido descobertos por outros, o quarto era SN 2005df, que foi a terceira descoberta de supernova de Evan em NGC 1559 (depois de SN 1984J e SN 1986L) e sua 40ª descoberta visual. A supernova 1983N, descoberta por Evans em 1983 na galáxia M83 muito antes de atingir seu pico, acabou sendo a primeira descoberta de um novo tipo de supernova, mais tarde denominada Tipo 1b.

Evans também apareceu com destaque em A Short History of Nearly Everything, de Bill Bryson, que o cita dizendo: "Há algo satisfatório, eu acho, sobre a ideia da luz viajando por milhões de anos através do espaço e no momento certo, quando atinge a Terra, alguém olha para o pedaço certo de céu e o vê. Parece certo que um evento dessa magnitude seja testemunhado."

Em 1990, tornou-se um administrador do Observatório Linden depois que o Observatório foi deixado sob custódia pelo fabricante de telescópios australiano Ken Beames em 1989 para fins de educação em astronomia. Ele foi o administrador mais antigo, e seu mandato trouxe estabilidade muito necessária ao Observatório e ao trabalho para conservar o local para futuras gerações de astrônomos amadores.

Seu conhecimento do céu e habilidade de usar um telescópio para encontrar e observar galáxias era extraordinário. Suas habilidades como observador visual eram únicas e, nesta era de telescópios e câmeras computadorizadas, talvez nunca haja outro como ele. A comunidade astronômica teve o privilégio de tê-lo como membro, e sua falta será sentida.

Evans faleceu em 8 de novembro de 2022, aos 85 anos, após uma curta doença. Ele deixa esposa e filhos.

Nós da comissão de Estrelas Variáveis manifestamos nosso pesar e direcionamos à família e amigos próximos nossas condolências. 

Descanse em Paz.

Novos Resultados Sobre a Estrela Jovem V1180 Cas

Uma estrela é chamada de "jovem" quando se encontra em um estágio evolutivo chamado de Pré Sequência Principal, nesse estágio ainda não acontece a fusão de Hidrogênio em Hélio, mas isso não é indício de ausência de atividade. Muito pelo contrário, estrelas jovens são surpreendentes e mudanças de brilho podem ocorrer, sejam periódicas ou não.

No atual artigo iremos falar sobre um recente estudo publicado em 18/10 no arxiv.com sobre a famosa YSO V1180 Cas.

Estudar estrelas variáveis é fundamental para se entender alguns fenômenos ocorrentes nas estrelas, algumas informações podem ser coletadas somente através de sua variabilidade. A mudança de brilho de uma estrela é fundamental para entendermos sobre suas estruturas e estágios de evolução. Isso pode também oferecer pistas do que está próximo da estrela, planetas, planetas em formação, discos de acreção, estrelas companheiras etc. 

Com as estrelas jovens não é diferente, e durante 11 anos astrônomos búlgaros coletaram dados fotométricos nas bandas V, R e I de V1180 Cas. 

Imagem do campo de visão observado mostrando a estrela alvo e estrelas de comparação.

As observações descobriram que o V1180 Cas apresenta variabilidade fotométrica muito forte com grandes variações de amplitude de até 5 magnitudes. Em geral, o brilho na banda I da estrela é mantido na faixa de magnitudes 15 a 16 na maior parte do tempo observado. No entanto, existem algumas mudanças no brilho com pequenas amplitudes, o que é característico das estrelas T Tauri.

As curvas de luz de cada banda são mostradas abaixo:

As curvas de luz acima são referentes às bandas V, R e I, respectivamente. Fonte: A. S. Mutafor et al.

No artigo os autores também apresentaram diagramas de cor-magnitudes durante o mesmo período de observações.

Os autores concluiram que os últimos dados fotométricos multicoloridos coletados confirmam que fora dos mínimos profundos V1180 Cas apresenta variações significativas de brilho com duração de dias e meses. Os mesmos dados, mais uma vez, confirmam que a variabilidade da estrela é dominada pela extinção variável.

As curvas de luz VRI do V1180 Cas são semelhantes a outros objetos - GM Cep (Semkov e Peneva 2012; Semkov et al. 2015; Mutafov et al. 2022), V1184 Tau (Mutafov et al. 2019), 2MASS J22534654+6234582 (Ibryamov et al. 2020b) e FHO 27 (Findeisen et al. 2013; Ibryamov et al. 2020a). O “efeito azul” é observado durante os mínimos de brilho típicos das variáveis ​​UXor. Diagramas de magnitude de cor de V1180 Cas, como os de GM Cep e V1184 Tau, mostram claramente o efeito de “azul” tanto nas cores V-R quanto R-I (Mutafov et al. 2019; Mutafov et al. 2022). Em nosso artigo anterior (Mutafov et al. 2019), concluímos que as propriedades fotométricas do V1180 Cas podem ser explicadas por uma superposição de acreção altamente variável do disco circunstelar na superfície estelar e ocultação por aglomerados de poeira, planetesimais ou de outras características do disco circunstelar. Os novos dados observacionais confirmam esta conclusão, mas, adicionalmente, observamos também uma mudança significativa no comportamento da variabilidade da estrela - no aumento do seu brilho, provavelmente causado pelo aumento da acreção. Foi feita uma tentativa de encontrar uma periodicidade das curvas de luz, mas sem resultado satisfatório. A explicação detalhada deste efeito requer observações adicionais.

Referência:

Asen Mutafov, Evgeni Semkov, Stoyanka Peneva, Sunay Ibryamov, Long-term Photometric Study of the Pre-main Sequence Star V1180 Cas. arXiv:2210.09660v1 [astro-ph.SR], https://arxiv.org/abs/2210.09660.

Novo estudo sugere que KT Eri é uma Nova Recorrente

Ao analisar um grande conjunto de dados fotométricos, os astrônomos investigaram KT Eridani - uma nova detectada em 2009. O estudo, publicado em 19 de outubro no arXiv.org, reporta a descoberta de que KT Eridani é uma nova recorrente com uma escala de tempo de recorrência de 40-50 anos, e forneceu informações cruciais sobre os parâmetros fundamentais desta fonte.

Representação artística de KT Eri. Esta imagem é construída com os tamanhos e distâncias corretos para as estrelas, o posicionamento do hotspot, do disco de acreção e o ângulo de visão. Para definir a escala, a estrela companheira tem um raio de 3,7 raios solares. A estrela companheira subgigante tem uma temperatura de 6200 K, enquanto as regiões polares irradiadas parecem mais brilhantes e mais quentes. Com o longo período orbital, o disco de acreção é muito grande e as regiões externas são relativamente frias. À medida que o binário gira, a luz extra da região irradiada superior mudará de aspecto, contribuindo para a modulação do brilho no período orbital. Em seu estado médio, o disco supera sua estrela em uma escala de 2:1. A extrema variabilidade de KT Eri provavelmente resulta em um disco manchado.

Uma nova é uma estrela que experimenta um aumento repentino de brilho e retorna lentamente ao seu estado original, um processo que pode durar muitos meses. Tal explosão é o resultado do processo de acreção em um sistema binário próximo contendo uma anã branca e sua companheira.

Novas recorrentes (RNe) são variáveis ​​cataclísmicas (CVs) que consistem em material de acreção de uma anã branca de uma estrela companheira e que sofreram mais de uma erupção de nova. Eles têm um tempo de recorrência muito menor (abaixo de 100 anos) quando comparados às novas clássicas (CNe), que provavelmente se repetem com uma escala de tempo de até 100.000 anos.

KT Eridani (ou KT Eri para abreviar) foi uma nova brilhante e muito rápida na constelação de Eridanus descoberta em 25 de novembro de 2009, dez dias após seu máximo óptico (com um pico próximo a 5,42 mag). Ele desapareceu de seu brilho máximo em 3,0 mag em cerca de 13 dias. Ainda muito pouco se sabe sobre este sistema e estudos anteriores sugeriram que pode ser uma nova recorrente.

Para investigar melhor essa hipótese, uma equipe de astrônomos liderada por Bradley E. Schaefer, da Louisiana State University, vasculhou dados fotométricos coletados por vários telescópios e pesquisas astronômicas, incluindo o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA.

“Nós organizamos grandes conjuntos de dados de fotometria para finalmente descobrir a natureza do KT Eri”, escreveram os pesquisadores no artigo.

O estudo descobriu que KT Eri tem um período orbital de aproximadamente 2,61 dias e está localizado a cerca de 16.600 anos-luz de distância. A estrela companheira evoluiu da seqüência principal e agora é uma estrela subgigante com um raio de cerca de 3,7 raios solares e uma temperatura de 6.200 K. A anã branca tem uma massa de cerca de 1,25 massas solares .

Os pesquisadores analisaram fotografias de arquivo de KT Eri e nenhuma erupção foi encontrada de 1928 a 1954 ou depois de 1969. Para descobrir se KT Eri é ou não uma nova recorrente, a equipe tentou determinar se exibia erupções de novas termonucleares com recorrência. tempo inferior a 100 anos. Anteriormente, a única maneira de provar isso era detectar dois ou mais eventos de nova do mesmo sistema, no entanto, muitas fontes com apenas uma erupção observada podem realmente ser RNe para as quais todas as outras erupções do século foram perdidas.

Curva de luz de KT Eri desde sua erupção até atualmente. Cortesia: AAVSO - Software VStar.

Referência:

Bradley E. Schaefer, Frederick M. Walter, Rebekah Hounsell, Yael Hillman, The Nova KT Eri Is a Recurrent Nova With a Recurrence Time-Scale of 40-50 Years. 

Disponível em: https://arxiv.org/pdf/2210.10448.pdf