Variabel-information

Alla stjärnor föds, utvecklas och dör. Alla stjärnor går igenom faser när de är relativt konstanta (som just nu vår sol) och andra faser då de varierar sin ljusstyrka. Att studera stjärnor ur denna synvinkel är grundläggande för vår förståelse av universum. Astronomi är en naturvetenskap, ”läran om stjärnorna”. Amatörastronomi är en del av denna vetenskap, där utövaren inte är avlönad utan bedriver studierna av rent personligt intresse.

En mycket stor del av vår kunskap om variabler, och därmed stjärnors egenskaper och utveckling, baseras på amatörers observationsarbete. Tusentals amatörer över världen har som sin hobby att bestämma ljusstyrkor för variabler, och de bidrar därmed väsentligt till människans samlade kunskap och vetenskapens framsteg.

För att grafiskt illustrera hur en variabel stjärna förändrar sin ljusstyrka, sätter man tiden längs x-axeln och magnituden längs y-axeln. Sedan plottar man in sina observationer. Om man har gjort många observationer får man så en fin och sammanhängande ljuskurva. Ofta använder man många observatörers skattningar i ett och samma diagram.

Variabel typer

Det finns en lång rad olika typer av variabler, här är tre som lämpar sig väl för vanligt visuellt arbete:

1) Mira-stjärnor. Röda jättar eller superjättar som pulserar stillsamt och sävligt med en periodicitet som brukar ligga mellan 100 och 500 dygn. Tiden för ljusmaxima kan bara delvis förutses, ibland kan prognosen slå fel med flera veckor. Vissa Mira-stjärnor (eller ”miror”) har en gradvis avtagande eller tilltagande periodlängd, orsakerna till dylika fenomen är i stort sett okända. Ljusvariationerna hos miror är betydande. Skillnaden mellan maximal och minimal ljusstyrka (amplituden) brukar uppgå till mellan 3 och 7 magnituder.

Varje mira har en ljuskurva som är typisk för just den stjärnan. Vissa brukar ha en puckel på tilltagande delen. Vissa har ljuskurvor där tilltagandet sker betydligt snabbare än avtagandet, andra har nästan sinusformade ljuskurvor. Vissa miror är nästan regelbundna, andra kan ha väldigt olika utseenden på ljuskurvan från en cykel till en annan. Alla är mycket intressanta. Ett stort antal miror kan observeras runt maximum med hjälp av små teleskop, och det finns även en del som lämpar sig för fältkikare.

2) Halvregelbundna och oregelbundna röda variabler. Jättar och superjättar som påminner om miror, men som saknar periodicitet eller bara har en svagt utvecklad periodicitet. Amplituderna är oftast mindre, kanske en eller två magnituder. Fördelen med detta är att hela ljuskurvan (inte bara den maximala delen) brukar kunna följas med samma instrument. Många sådana stjärnor finns tillgängliga även för den som använder fältkikare eller mycket litet teleskop.

3) Dvärgnovor. Täta dubbelstjärnor där det sker ett utbyte av massa mellan komponenterna. En dvärgnova har normalt en någorlunda konstant vilomagnitud, men plötsligt ökar ljusstyrkan dramatiskt. Under loppet av ett eller ett par dygn kan ljusstyrkan öka med åtskilliga magnituder. Man kan aldrig i förväg beräkna när en dvärgnova kommer att få utbrott, även om man ofta kan tillskriva stjärnan en ”medelperiod”.

För alla som tycker om plötslig och oväntad dramatik på stjärnhimlen så är studier av dvärgnovor det perfekta området. Den ljusaste dvärgnovan är SS Cygni (SS Cyg) som har magnitud ca 12 vid minimum och brukar nå magnitud ca 8 under utbrotten. Flertalet dvärgnovor är annars rätt ljussvaga och kan inte ses i vanliga fältkikare utan kräver teleskop.

Vad behöver man då för att observera variabler?

1) Instrument: Grundregeln är att använda det man har. Allting duger. Det gäller bara att välja sådana variabler som är lämpliga för instrumentet. En 7x50 fältkikare går jättebra för ljusa variabler, medan det i andra sammanhang kanske krävs ett rejält teleskop. Om man vill ha ett teleskop som är bekvämt och optimalt för variabelstudier, så är en vanlig Newton-reflektor att rekommendera. Ju större instrumentet är, desto svagare variabler kan man studera. Men redan med ett litet teleskop finns det så många intressanta variabler att välja på, att ingen hinner med mer än en liten bråkdel av dem.

2) Kartor: Det har producerats tusentals och åter tusentals variabelkartor. Om man ska ange ett enda ställe på nätet där man hittar många kartor, så får det bli hemsidan för American Association of Variable Star Observers (AAVSO):

www.aavso.org

Den som vill pröva på att observera kan hämta hem kartor för följande tre variabler som är över vår horisont året runt och som lämpar sig för små teleskop: S UMa, T UMa, RS UMa. Detta är tre miror som ligger strax intill varandra, i närheten av den mittersta stjärnan i Karlavagnen (Delta Ursae Majoris). Tänk på att hämta hem även översiktskartorna. Om du skulle ha ett teleskop som ger spegelvänd orientering, finns även den kartvarianten tillgänglig (ett vanligt Newton-spegelteleskop ger däremot inte spegelvänd bild, bara uppochnervänd bild). Om du har en vanlig liten fältkikare, pröva exempelvis med Z UMa, en annan trevlig och ljusstark variabel vid Karlavagnen. Kartorna sätter man lämpligen i en plastpärm som man alltid medför vid observationerna.

3) Andra prylar: Ficklampa med rött sken, cykelbaklykta fungerar utmärkt. Alltid en reservlampa om den första skulle krångla. Ett antal pennor, man kan lätt tappa några. Gärna en hopfällbar stol att lägga kartpärmen på. Ett gäng okular som man lämpligen förvarar i fickorna, för omedelbar åtkomst, strunta i dammet! Man bör med handen kunna känna vilket okular som är vilket. Varma kläder eller snarare extremt varma kläder. På vintern är det dubbelt av allting som gäller. Det finns (fortfarande?) värmekuddar man kan lägga i kängorna, fungerar bra om man redan i förväg har tänkt på detta och skaffat löjligt stora kängor där värmekuddarna får plats.

Hur observerar man?

En observation (skattning) betyder att man bestämmer den visuella magnituden för en viss variabel vid en viss tidpunkt. Detta gör man genom att jämföra variabelns ljusstyrka med ljusstyrkan hos närliggande konstanta stjärnor. Magnituderna för dessa stjärnor finns angivna på kartan, med decimalkommat utelämnat. Exempelvis betyder ”102” magnitud 10.2. Man väljer ut en jämförelsestjärna som ser ut att vara något starkare än variabeln, och en annan som ser ut att vara något svagare än variabeln. Magnituden för variabeln uppskattas därefter. Ifall variabelns ljusstyrka bedöms ligga mitt emellan ljusstyrkan för stjärnorna 97 och 103, sätter vi magnitud 10.0. Om variabeln tycks aningen starkare än stjärnan 103, men klart svagare än 98, då sätter vi magnitud 10.1 eller kanske 10.2.

Det kan förstås hända att variabeln vid obs-tillfället är för svag och över huvud taget inte syns i instrumentet. Då gör vi en negativ skattning, dvs vi antecknar magnituden för den svagaste stjärnan vi kan se och sätter ett mindre-än-tecken framför. Exempelvis: <12.5, om vi kan se en stjärna av magnitud 12.5 men inte ser variabeln. När det gäller ljussvaga dvärgnovor med sällsynta utbrott så kan det kanske utföras tusentals negativa observationer innan det blir någon positiv skattning. Men negativa observationer är i sådana fall mycket värdefulla, de talar om att det INTE förekom något utbrott vid tillfället ifråga.

Rapportering

För att en observation skall ha något vetenskapligt värde, så måste den rapporteras till någon organisation, t.ex. SVO - SAAF:s variabeldatabas, AFOEV eller AAVSO, för att inkluderas i deras samlade material. Detta material används ofta av yrkesastronomer som sysslar med variabler och utgör underlag för många analyser.

Guide för hur man rapporterar variabler hittar du här: Variabel rapportering

Egenskaper

Vi kan väl slutligen nämna några egenskaper som utmärker variabelobservatörer, även om jag nu blir en smula generaliserande:

1) När de samlas brukar knappt orden ”teleskop” och ”instrument” nämnas. Det är självklart att observatören har ett instrument, men exakt vad har inget större intresse. Variabelobservatörer är många gånger (inte alltid dock!) helt ointresserade av tekniska teleskopfinesser. Istället hör man ofta ord som ”ljuskurvan”, ”maxima”, ”perioden” och ”varför står det i generalkatalogen att W Lyrae har dubbla maxima?”.

2) De flesta amatörastronomer försöker hitta en obs-plats med bra sydhorisont. Så icke alltid variabilisten. Han eller hon söker ofta en plats med bra nordhorisont. Det är ju där som man hittar de variabler som kan följas året runt, det är där som vi på våra breddgrader har störst möjlighet att bli först med intressanta iakttagelser. Detta gäller även för dem som sysslar med supernovasökning (som är en del av variabelastronomin). Det är ingen tillfällighet att Gregor hittade sina två supernovor åt norr.

3) Allt medan flertalet amatörastronomer betraktar en kväll som halvmulen och nästan omöjlig ser variabilisten samma kväll som halvklar och därmed alldeles utmärkt lämpad för observationer. Variabelobservatören är minst av allt nogräknad när det gäller väder, och struntar dessutom blankt i ljusföroreningar. Så länge man ser stjärnor i teleskopet, så finns det också variabler att observera. Drivande moln väntar man bara ut, det tar kanske 20 sekunder extra. Och observationerna blir lika bra och exakta även om förhållandena inte är perfekta.

4) Variabilisten utvecklar rätt snart en avsevärd förmåga att snabbt hitta till sina stjärnor. En hastighet på en ny observation varannan eller var tredje minut är inte ovanlig hos den som är erfaren. Detta genom vanlig stjärnhoppning. Många som sysslar med variabelastronomi kan därför ha svårt att till fullo förstå finessen med goto-teleskop. Obs-hastigheten kan vara ett bra sätt att imponera på icke variabelobserverande kolleger i samband med stjärnträffar. Men det handlar ju inte om några trollkonster, utan blir efter ett tag lika naturligt som att snabbt hitta till en välbekant adress i den stad där man är bosatt! Stjärnhoppningsvanan betyder också att variabelobservatören kvickt och lätt kan leta upp kometer eller asteroider på himlen.