Qatar-1 b, primer tránsito exoplanetario desde el Observatori.

Después de varios intentos fallidos, recientemente pude completar mi primer tránsito exoplanetario. No salió todo lo bien que hubiese querido porque las nubes aparecieron justo al acabar la observación, pero revela con claridad el eclipse.

En concreto, se trata de Qatar-1 b, un exoplaneta descubierto en 2010 y que orbita una estrella de mag. 12.8, algo débil para mi equipo si se trata de obtener fotometría precisa, pero bueno, el eclipse se prevé de 0.02 magnitudes de profundidad, suficiente para que merezca la pena probar suerte. El planeta tiene un perído orbital de 1.42 días (se halla a sólo 0.02 UA de la estrella), una masa equivalente a 1.09 veces la de Júpiter y un radio 1.16 veces superior. Estos datos ya dan una buena idea de que estamos ante un "Júpiter caliente".

El eclipse es relativamente corto, poco más de una hora y media, lo que obliga a hacer poses más bien cortas.

La observación de estos fenómenos ha permitido descubrir y caracterizar (en la medida de lo que permiten las actuales técnicas) muchos y nuevos planetas extrasolares. Al pasar el planeta frente a la estrella, se produce un eclipse digámoslo... anular, y un consiguiente descenso del brillo de la estrella. Mediante un análisis simple de la curva de luz, podemos deducir muchas cosas de este exoplaneta: órbita, masa, diámetro, etc.

Por desgracia, el descenso de luz que experimentan las estrellas “eclipsadas” no supera las 0.03-0.04 mag. como mucho, aunque lo habitual son variaciones inferiores (0.01-0.02 mag.). Por tanto, es imprescindible fotometría CCD (o fotoeléctrica) de precisión para observar bien estas pequeñas variaciones. Por supuesto, escapa completamente a la observación visual.

Para observar estos fenómenos es necesario contar con un telescopio y una CCD preparados para fotometría, lo que implica una montura con un seguimiento correcto. No es que sean necesarias exposiciones largas (lo usual acostumbra a ser unos 2 minutos) pero sí que es aconsejable que la estrella a medir se mantenga en los mismos píxeles durante toda la observación. Por supuesto, las imágenes deben estar perfectamente calibradas con darks, flats y bias. Un filtro fotométrico de Johnson-Cousins es recomendable, aunque hay quien observa sin filtro. En cuanto al telescopio, poco importa el tipo y hay estrellas para todos los tamaños, aunque cuanto más potente, más tránsitos podrá observar (pero ojo que hay algunas estrellas muy brillantes que requieren de telescopios de campo amplio: un simple 80/400 podría servir en algunos casos).
 

Una vez hecha la observación y con las imágenes perfectamente calibradas, se reducen  con un programa fotométrico adecuado. El archivo con las observaciones, que debe ser de tipo *.txt, contendrá sólo 3 columnas: HJD, magnitud y error. Este archivo puede enviarse a la Sociedad Astronómica Checa (http://www.var2.astro.cz), que recoge y centraliza estas observaciones y otras sobre estrellas variables.

Con sólo rellenar unos sencillos datos, el software de esta página elaborará un modelo del tránsito exoplanetario como el que podéis ver aquí, y lo almacenará en su base de datos, junto con otros. En particular, podemos consultar esta observación clicando en el siguiente enlace:

http://var2.astro.cz/EN/tresca/transit-detail.php?id=1403448157

De especial importancia para el observador es que, además, el programa evalúa la calidad de una observación, otorgando una nota que va de 1 (excelente) a 5 (digamos... mediocre, para decirlo suave). En mi caso, le han otorgado un valor de 3, que no está mal (¡es el primero, caramba!) y que acostumbra a ser la nota más frecuente.

Es un tema interesante y que da mucho de sí, pues es tan sencillo como decirle al telescopio que tome imágenes a destajo. Luego se reducen rápidamente con el programa que más os guste y e programa online hace el resto. Sin embargo, insisto, deberemos ser pulidos a la hora de hacer la fotometría. Mejor desenfocar ligeramente y hacer poses lo bastante largas para obtener una elevada relación S/N pero sin acercarse al nivel de saturación. Ojo que a lo largo de la noche, especialmente si nuestra CCD tiene un rango dinámico modesto, puede ser que nos varíe algo el foco y sature nuestras imágenes.

En cuanto a programas fotométricos, el FotoDif es una buena opción: es rápido y tiene una curiosa herramienta automática que puede ir reduciendo imágenes según vayan saliendo (especial para ansiosos). Sin embargo, si queremos afinar al máximo la precisión, recomendaría más bien el LAIA/Prospector/AVE, porque nos permitirá escoger la mejor o mejores estrellas de comparación. En estos casos la elección de las mismas puede ser determinante para lograr una observación pulida.

Este primer tránsito lo observé con el Newton 200/940 pero sobre una HEQ5 con autoguiado mini Orion 50 mm + ASI 120 MM como cámara de guiado (va estupendo para este tubo). Y la puesta en estación no era buena pues apreciaba una cierta deriva a lo largo de la noche. La CCD, una Atik 314L+ con filtro Cousins Rc, que tampoco es la más adecuada para el caso, pero que cumple dignamente.