CH Cygni, una estrella simbiotica

por **lilian** Dom Mar 25, 2012 4:54 pm

[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]

Una campaña para estudiar CH Cygni, una estrella simbiótica

[color:3976=#555]
Posted: 24 Mar 2012 12:30 PM PDT

La
categoría de la estrellas simbióticas, o estrellas variables tipo Z
Andromedae es ciertamente singular. Más que por un comportamiento
característico de su variación luminosa, su característica distintiva es
el extraño espectro que presentan al estudiar su distribución
energética, imposible de explicar si se piensa en que es un solo objeto
el que lo produce. Simultáneamente, en la parte hacia el "azul", la más
caliente, presentan un continuo intenso y fuertes líneas de emisión del
hidrógeno, a la vez que en la parte "roja", la más fría tiene a su vez
un continuo apreciable con lineas de absorción típicas de estrellas
frías.

CH Cygni, una estrella simbiotica Z+And+spectrum

Espectro de Z Andromedae en estado de reposo o aquiescencia, obtenido por Kenyon. Extraido de Kenyon, S.J.,1986, The symbiotic stars, Cambridge University Press.

Se
hizo evidente que tal espectro solo se podía explicar por la presencia
de dos estrellas muy distintas, una gigante roja de tipo espectral M y
una estrella caliente de la secuencia principal, o en ocasiones, una
enana blanca. En un sistema tal se pueden dar muchas variantes y
fenómenos. A partir del concepto de dos estrellas en un sistema en que
interaccionan, se les bautizó como estrellas simbióticas.

CH Cygni, una estrella simbiotica Binaria

Esquema
de un sistema binario simbiótico. Formado por una gigante de tipo M y
una estrella caliente de la secuencia principal. La distancia entre las
componentes posibilita que haya transferencia de materia de la primera a
la segunda, lo cual origina un disco de acrección, formación de chorros
y nebulosas.

Las
estrellas variables Z And se comportan como variables eruptivas, con
unas variaciones lentas y episodios de fulguración. Existen sitemas de
este tipo que han dado lugar a novas, como PU Vulpeculae. Y a su vez,
como binarias pueden actuar como eclipsantes. El componente frío, la
gigante roja, puede tener variabilidad y pulsar como una variable tipo
Mira o semirregular. Todos estos fenómenos se superponen en la curva de
brillo, haciéndola difícil de interpretar.

CH Cygni, una estrella simbiotica Aat087

R
Aquarii, sistema simbiótico formado por una gigante roja y una enana
blanca. La expulsión de gas ha terminado formando una extensa nebulosa
en su entorno. Imagen de David Malin y el Observatorio
Anglo-Australiano.

Las
simbióticas tienen variaciones muy lentas, pero la interacción entre el
disco de acrección y la materia vertida por la gigante roja a través
del lóbulo de Roche, así como por la formación de chorros, causan
fluctuaciones muy rápidas de baja amplitud que pueden ser desentrañadas
con una fotometría precisa.

CH Cygni, una estrella simbiotica Z+And+lc

Curva
de brillo de Z Andromedae. Fuente: Base de datos internacional de la
AAVSO. Esta curva, que abarca 1600 días, más de 4 años, presenta lentas
variaciones al estilo de una variable eruptiva, pero extraordinariamente
lenta. Están vinculadas al estado de energía del disco de acrección.

No
solo en el espectro visible, las estrellas simbióticas tienen una
actividad muy variable en rayos X, especialmente en el rango de los
rayos X de baja energía. Cuando el componente más caliente es una
estrella enana blanca, se forman chorros o jets polares por la
interacción del gas con el campo magnético. A través de estos se expulsa
gas que suele quedar en su entorno formando una nebulosa de reflexión.

CH Cygni, una estrella simbiotica He2-104_hst_big

Nebulosa bipolar formada por la expulsión de gas por un jet rotatorio desde una binaria simbiótica

Los sistemas simbióticos todavía siguen planteando dudas importantes. CH Cygni
es un representante de esta clase de estrellas variables; durante
muchos años desde su descubrimiento, se clasificó como variable
semirregular, por presentar una fluctuación periódica bastante definida
con un periodo entre 90 y 100 días. Pero a mediados de la década de los
70 su comportamiento cambió radicalmente.

CH Cygni, una estrella simbiotica CH+Cyg_all

Curva
de brillo de CH Cygni, desde su descubrimiento en 1927, hasta la
actualidad. Se observa perfectamente el drástico cambio en su
variabilidad hacia 1976. Fuente: base de datos internacional de la
AAVSO.

Es
cuando la variación comenzó a ser de gran amplitud e irregular, a la vez
que los espectros iban mostrando que un componente caliente, que había
pasado inadvertido, se iba haciendo predominante en la emisión,
mostrándose como un fuerte componente continuo en el azul. Sin lugar a
dudas, CH Cyg tenía que ser reclasificada como simbiótica o Z And.

Posiblemente
a causa del comienzo de una intensa transferencia de materia, se formó
un disco de acrección alrededor de la componente compacta y caliente, o
se densificó uno que ya existía. Por un proceso de transferencia de
energía cinética al gas del disco, este, en un determinado punto de
presión y temperatura se hace transparente a la radiación y empieza a
brillar considerablemente en el visible y ultravioleta, haciéndose el
elemento que aporta la mayor parte del brillo total del sistema. En
virtud de este proceso, se experimenta una erupción muy prolongada que
llega a su máximo brillo en 1983, inferior a magnitud 5.5

CH Cygni, una estrella simbiotica Chcygni

CH
Cyg en ondas de radio observado por el VLA. La composición, obtenida
por interferometría, muestra dos protuberancias simétricas, a un lado y a
otro de la estrella, que está en el centro. Se trata de los chorros
eyectados desde la componente compacta.

El
estallido observado en el visible coincide en el tiempo con un potente
chorro observado en ondas de radio, aunque es esta región del espectro
electromagnético, la máxima emisión está algo retrasada respecto al
óptico. A medida que el sistema va relajando su actividad a partir de la
mitad de los años 90, se empezaron a dar condiciones favorables para
estudiar el chorro polar

CH Cygni, una estrella simbiotica CH+Cyg+Vis+IR

Composición
de imagen óptica del campo de CH Cyg (la estrella brillante en el
centro) con imagen en infrarrojo del IRAS. En las longitudes de onda más
largas se ve claramente la estrella simbiótica como un objeto difuso
con dos extensiones simétricas, que son los jets.

La
presencia de episodios tan marcados de actividad y de tranquilidad,
marcadamente alternados es muy difícil de explicar. Hay tres modelos,
basados en un sistema binario, acompañado de un tercer componente:

Un
sistema binario que interacciona, el que ya conocemos, con un periodo
de revolución de 2.07 años, circundado por una tercera componente que
sería una estrella fría de baja masa de la secuencia principal, con un
periodo de 14 años. Se apoya en medidas de velocidad radial.
El
mismo sistema binario, circundado por una gigante roja con una órbita
de 14 años. Tanto el par más cerrado, como este y el tercer miembro,
producen eclipses, que con distinta periodicidad, explican las
variaciones periódicas observadas en espectros ultravioletas y ópticos
de gran resolución.
El
sistema binario está acompañado por un tercer miembro que sería una
enana blanca, en una órbita muy inclinada respecto a la del sistema más
interior. Esta circunstancia hará que por unas perturbaciones (la
llamada resonancia de Kozai), la inclinación y excentricidad de
la órbita de las dos estrellas interiores varíe gradualmente. Con una
alta excentricidad, el sistema expele gas, que al ser atrapado por la
enana blanca más exterior, produce la alta actividad observada.

El
poder dar uno de los modelos por válido, y desechar los otros dos
requerirá más trabajo de investigación. La posibilidad de observar con
una gran resolución, gracias al Telescopio Espacial Hubble (HST), tanto
para tomar imágenes como espectros, puede ser decisiva para progresar en
el conocimiento de los sistemas simbióticos, y de CH Cygni en
particular.

Margarita
Karovska, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, realiza
observaciones con el HST y el Chandra (telescopio espacial en Rayos X)
de la región central y del chorro que se genera en esta. Durante este
mes de marzo se le ha concedido tiempo de observación, pero va a
necesitar la ayuda de los astrónomos aficionados.

CH Cygni, una estrella simbiotica D18176

Carta de observación de CH Cygni. Para hacer fotometría CCD consultar la tabla de fotometría, que se puede generar en el VSP de la AAVSO

El pasado 15 de marzo, la AAVSO informó en el Alert Notice #454, y en el Special Notice #267
de la solicitud de observaciones. Por un lado, se pueden hacer
estimaciones visuales con una cadencia de una observación por semana. Y
por otro, se necesita fotometría CCD, ya sea de un punto por noche,
como, preferiblemente, series de medidas con alta resolución temporal,
si es posible al minuto.

Son
validas todas las bandas estándar, desde U o B hasta J, H o K; para los
aficionados serán más usuales las bandas B, V, Rc e Ic. Si no se
dispone del juego de filtros fotométricos para CCD y se esté pensando la
adquisición de uno, se recomienda el V.

Dado
que CH Cygni está en una magnitud aproximada de 7.1, no es en absoluto
difícil conseguir una relación señal/ruido muy alta que permita una
fotometría de bastante precisión. Pero de hecho, la estrella es tan
brillante que va a saturar con exposiciones cortas. Por ello se
recomienda desenfocar
la imagen, hasta que la estrella se pueda exponer sin saturar en
aproximadamente 60 segundos, De esta forma obtendremos medidas con mucha
precisión evitando que se "queme" la estrella, y a la vez evitando el
centelleo.

La
ronda de observaciones con el HST tuvo lugar el 18 de marzo, pero las
medidas siguen siendo necesarias, puesto que se pretende que sirvan para
interpretar los datos obtenidos, para lo cual es necesaria la
fotometría, tanto antes, como durante y después. Una vez obtenidas las
medidas de brillo estaría bien hacerlas llegar a la AAVSO cuanto antes.

Desde
el J30 se intentará hacer una serie fotométrica corta cuando CH Cyg sea
visible de madrugada, si el tiempo lo permite. Sería apasionante poder
colaborar, siquiera sea mínimamente, en esta campaña.
CH Cygni, una estrella simbiotica 7HDBA_SD3QU?utm_source=feedburner&utm_medium=email