Variables en M13: Nuevos resultados (2001-2004)

Toni Bennasar Andreu

En trabajos anteriores (disponibles en Internet en la web Casanchi) hemos comentado que en el cúmulo globular M13 había algunas estrellas catalogadas como sospechosas de variabilidad: astros en los cuales se han registrado oscilaciones de brillo (aparentes o reales) pero para los cuales no existe certeza de variabilidad, al no disponerse de un conjunto de datos amplio y bien muestreado que confirme o desmienta esta cuestión.

En el estudio fotométrico de Osborn (verano de 2000) se citaban como sospechosas de variabilidad las estrelas L940*, L414, L258, etc… y en comunicación privada el propio Osborn nos avisó de la variabilidad de alguna más (como L629): esto nos hizo suponer que tenía pruebas de este hecho pero (quizá por la debilidad de las mismas) no podía comprometerse afirmándolo.

La disponibilidad de abundante tiempo, de un buen conjunto de astros de calibración fotométrica y de instrumentos propios nos llevó a diseñar un ambicioso proyecto: el estudio de M13 durante un período de 3-4 años, aunque este tiempo podría alargarse según los resultados obtenidos. Dicho proyecto tenía como objetivos principales:

– obtención de curvas de luz de las variables rápidas (RR Lyraes y cefeidas) bien estudiadas, con la determinación de sus amplitudes, períodos actuales y curvas de luz

-obtención de curvas de luz, períodos y amplitudes de las variables rojas bien conocidas

-vigilancia constante de las estrellas sospechosas de variabilidad con la idea de confirmar o descartar este estado.

En este último caso nuestra idea era obtener curvas de luz de estos astros a lo largo de 4-5 años, lo cual nos podría permitir asegurar -con abundante mediciones en la mano- si eran o no variables y, caso de serlo, presentar curvas de luz, amplitudes y períodos bien determinados.

Tras la elaboración de la carta CCD del cúmulo, la calibración fotométrica de la misma -por medio de las datos de Osborn- y una vez tuvimos unas pocas semanas de experiencia pusimos en marcha el proyecto: estábamos a inicios de junio de 2001. Además de medir las sospechosas de variabilidad (propuestas por los profesionales) elegimos un conjunto de 6 (ampliadas a 7 en 2003 y luego a 9 en 2004) estrellas brillantes o bastante brillantes con la idea de buscar en ellas indicios

*Las estrellas de M13 se nominan según el catálogo de Ludendorff (1905), anteponiendo la letra "L" a su número.

de variabilidad: caso de no serlo nos servirían de astros de chequeo fotométrico con los cuales comprobar la bondad de las mediciones y el error cometido en el proceso. Las denominamos astros S (abreviatura de Suspected, sospechosa), marcándolos S1, S2 … S9 en nuestros mapas.

En julio de 2001, apenas 30 días después del inicio del estudio, comprobamos que la presunta variable L222 (la errante azul) no variaba en absoluto fuera de las típicas oscilaciones de baja amplitud debidas a errores aleatorios en el enfoque, seguimiento o transparencia del aire, manteniéndose en torno a la magnitud 13.15ª V (es decir, V Johnson). Al ir pasando a un diagrama Día Juliano-Magnitud las mediciones fotométricas comprobamos con sorpresa que L414, otra sospechosa de variabilidad, era realmente variable: lo mismo podíamos decir de las brillantes estrella L629, S4 (L96), L940, etc…

No podíamos creer los resultados: era imposible que dos aficionados sin experiencia fotométrica previa, con una carta de M13 elaborada por ellos mismos, con instrumentos de 20 y 30 cm de abertura y cámaras CCDs comerciales pudiesen emular a los profesionales o incluso rebasarles levemente, obteniendo curvas de luz en las cuales podían apreciarse oscilaciones lumínicas que eran claros signos de variabilidad…

Contactamos a Josep Mª Gómez, del Grupo de Estudios Astronómicos, quien nos aconsejó disponer de al menos 3 ó 4 años de fotometría de calidad antes de publicar nada precipitadamente, con el consiguiente riesgo de equivocarnos. Lamentablemente le hicimos caso y esto nos privó de habernos adjudicado la confirmación de variabilidad de estos astros, ya que mientras nosotros dudábamos sobre si esperar un año más o publicar un equipo de astrónomos polacos, dirigidos por el Dr. Kopacki, trabajaba en las mismas fechas sobre los mismos astros…

Nosotros continuamos obteniendo imágenes a lo largo del verano y parte del otoño de 2001, finalizando las observaciones cuando la meteorología local nos impidió continuar: era el momento de terminar de medir las imágenes y analizar en profundidad los resultados obtenidos.

La falta de experiencia y de filtros fotométricos V Johnson nos impidió obtener mediciones de calidad aunque comprobamos que, debido a la respuesta espectral de los chips Starlight Xpress usados, habíamos trabajado muy próximos al sistema V (es decir, con una sensibilidad máxima en el color verde). Posteriormente, con la adquisición de sendos filtros V en 2002, comprobamos que tanto las mediciones de M13 como las del cúmulo M29 -realizadas ex profeso para calibrar nuestras cámaras- eran completamente válidas: podíamos transformar nuestras mediciones al sistema están-dar (o profesional) con una simple constante de brillo en todas nuestras imágenes.

Las fotografías obtenidas en 2001 y 2002 fueron medidas y analizadas empleando el programa IRIS, de Christian Buil, el cual utiliza una única estrella para la calibración fotométrica del software: se basa en el emplo de 'anillos' fotométricos que suman la luz de la estrella a estudiar (buscando su fotocentro) y restan la del fondo estelar, ofreciendo la magnitud con bastante precisión.