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The research used data obtained by the VVV project and one of its results is the creation of a variable stars’ catalog.
The future implementation of large telescopes has made necessary to define and develop new strategies to study the light coming from astronomical objects, one of them being the statistical analysis of the information obtained. That is why a study led by the Millennium Institute of Astrophysics researcher Nicolás Medina applied an automatic system that searches and characterizes stars whose brightness varies over time using images extracted from the VISTA Variables in the Vía Láctea Survey (VVV). MAS researchers Jura Borissova (UV), Radostin Kurtev (UV), Marcio Catelán (UC) and Dante Minniti (UNAB) are also part of this study.
Using statistical criteria, this research focused on a particular type of variable object, known as YSOs (Young Stellar Objects) but also it quantified the variability of other types of stars and events, such as stars with periodic cycles. “Variable sources give us crucial information about the physical processes that may be occurring. From the characterization of these changing flow patterns we can infer structures, distance scales and also obtain new information from astronomical objects that have been studied several times,” Nicolás Medina explains, who is also a graduate student of the Institute of Physics and Astronomy at Universidad de Valparaíso (IFA).
The VVV survey observes the Milky Way’s central parts through five bands of the near infrared. The total area of this survey is 520 square degrees, which has been divided into zones and each of them observed at different times. These time-spaced observations are known as epochs. To do the research, astronomers analyzed images that they got thanks to the same filter during different epochs in order to analyze the difference in brightness of objects over time. Statistical tools were used for this purpose.
Given that the astronomical timescales are huge, Amelia Bayo, director of the Millennium Nucleus for Planet Formation, professor at IFA and part of the research team, explains that to see some kind of evolution, data are commonly taken from objects that appear to be different in age in order to construct a time sequence, which is not necessary in the case of variable objects. “They show us changes in their structures or in physical processes that can be monitored on our own timescales and are therefore fascinating. In particular, some objects are extremely stable in their variability and this means that we can measure the distances to them in a very precise way, or that they are actually two objects: one eclipsing the other (one of them may even be a planet.) Others are extremely irregular and these irregularities can be related to episodes of intense mass gain because of the central object -in the case of systems- during the formation process, which impacts on planet formation, to give an example,” the astronomer states.
“This work leaves more questions than certainties, as we have shown that our method finds variable stars that share the same properties in very different regions of the sky. This is why we are now discussing what kind of phenomena it is possible to investigate using the VISTA telescope’s large field -used by the VVV survey to obtain the images-,” Medina utters.
One of the results of this study, according to the researcher, is the creation of a catalog of variable stars in which information about interesting sources for researchers will be added in time.
The methodology developed in this research will be applied systematically in different regions of the galaxy observed by the VVV database. In particular, the researchers will focus on star-forming regions located in the galactic center.[:es]
La investigación utilizó datos obtenidos por el proyecto VVV y uno de sus resultados es la creación de un catálogo de estrellas variables.
La futura puesta en marcha de grandes telescopios de rastreo ha hecho necesario definir y desarrollar nuevas estrategias para estudiar la luz proveniente desde los objetos astronómicos, siendo una de ellas el análisis estadístico de la información obtenida. Es por esto que un estudio liderado por el investigador del Instituto Milenio de Astrofísica MAS Nicolás Medina implementó un sistema automático que busca y caracteriza estrellas cuyo brillo varía en el tiempo usando imágenes extraídas desde el survey VISTA Variables in the Vía Láctea, VVV. En el estudio también participan los investigadores del MAS Jura Borissova (UV), Radostin Kurtev (UV), Marcio Catelán (UC) y Dante Minniti (UNAB).
La investigación se centró en un tipo particular de objetos variables, conocidos como YSOs (Young Stellar Objects) pero también cuantificó la variabilidad de otros tipos de estrellas y eventos, como es el caso de estrellas con ciclos periódicos, todo esto utilizando criterios estadísticos. “Las fuentes variables nos dan información importantísima de los procesos físicos que pueden estar ocurriendo. De la caracterización de estos patrones de cambio de flujo podemos inferir estructuras, escalas de distancia y también obtener nueva información de objetos astronómicos que han sido estudiados múltiples veces”, explica Nicolás Medina, quien también es estudiante de postgrado del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso, IFA.
El sondeo VVV observa las partes centrales de la Vía Láctea en cinco bandas del infrarrojo cercano. El área total de este sondeo es de 520 grados cuadrados, la que ha sido separada en zonas y cada una de ellas observada en diferentes ocasiones. A estas observaciones espaciadas temporalmente se les conoce como épocas. Para realizar la investigación, los astrónomos analizaron imágenes obtenidas utilizando el mismo filtro durante diferentes épocas con el fin de analizar la diferencia en brillo de los objetos a medida que pasa el tiempo. Para esto, se utilizaron herramientas estadísticas.
Dado que las escalas de tiempo astronómicas son enormes, Amelia Bayo, directora del Núcleo Milenio de Formación Planetaria, académica del IFA y miembro de la investigación, explica que para ver algún tipo de evolución comúnmente se toman datos de objetos que parezcan tener distintas edades para así construir una secuencia temporal, lo que no es necesario en el caso de los objetos variables. “Estos nos muestran cambios en sus estructuras o en procesos físicos monitoreables en nuestras propias escalas de tiempo por lo que son fascinantes. En particular, algunos objetos son tremendamente estables en su variabilidad y esto se traduce a que podemos medir las distancias hasta ellos de un modo muy preciso, o que en realidad son dos objetos: uno eclipsando a otro (uno de ellos pudiendo ser incluso un planeta). Otros son tremendamente irregulares y estas irregularidades pueden relacionarse con episodios de intensa ganancia de masa por el objeto central -en el caso de sistemas- durante el proceso de formación, lo cual impacta en la formación de planetas, ppor dar algún ejemplo”, puntualiza la astrónoma.
“Este trabajo deja más interrogantes que certezas, ya que hemos mostrado que nuestro método sirve para encontrar estrellas variables que comparten las mismas propiedades en regiones muy diferentes del cielo. Es por esto que ahora estamos discutiendo qué tipo de fenómenos es posible investigar usando el gran campo del telescopio VISTA -utilizado por el VVV para obtener las imágenes-”, indica Medina.
Uno de los resultados de esta investigación, comenta el científico, es la creación de un catálogo de estrellas variables en el que irá añadiendo información sobre fuentes interesantes para los investigadores.
La metodología desarrollada en este trabajo se aplicará sistemáticamente en diferentes regiones de la galaxia que hayan sido observadas por la base de datos VVV. En particular, los investigadores se enfocarán en regiones de formación estelar ubicadas en el centro galáctico.[:]
