Eclipsing Binary Patrol

¡Envíanos tus preguntas usando la red HABLEMOS! Elegiremos las preguntas más frecuentes y las responderemos aquí.

Trasfondo sobre el proyecto y las tareas de clasificación

¿Qué son los gráficos que estoy viendo?

Los gráficos de clasificación que ves muestran la información recogida por la misión TESS de la NASA y generalmente se ven así:

Cada gráfico contiene tres paneles (marcados 1, 2, y 3) que remarcan varias características de un determinado candidato de binaria eclipsante, como fue detectada y analizada preliminarmente por algoritmos. Demos un vistazo de cerca a cada panel.

Paneles superiores: la curva de luz

El panel superior (etiqueta 1) de cada gráfico nos muestra el brillo de un objetivo en particular como función del tiempo (la curva de luz), de forma tal que el tiempo observado se encuentra en el eje horizontal (en unidades de días) y el brillo medido de la estrella en el eje vertical (en unidades normalizadas). Las caídas más profundas de brillo (idealmente resaltadas por la bandas verticales verdes) representan los eclipses primarios periódicos. Si están presentes, las caídas menos profundas representan a los eclipses secundarios.

Las bandas verticales verdes muestran en donde el algoritmo que busca periodos piensa que se encuentran los eclipses. Idealmente, las bandas verticales verdes deberían coincidir con los eclipses, pero como verás a veces puede haber un error debido a datos ruidosos.

Aquí tenemos un acercamiento del panel superior:

Paneles Inferior izquierdo: la curva de luz "plegada por fase"

El panel inferior (etiqueta 2) de cada gráfico muestra la misma información que el panel superior, pero "plegada por fase" de acuerdo al periodo medido por el algoritmo.

El periodo orbital es la cantidad de tiempo que el objeto toma para completar una orbita completa alrededor del otro objeto. Se encuentra indicado por las fases 0 (inicio del periodo), 1 (final de un periodo, cuando la orbita completa alrededor de la estrella objetivo se completa), 2 (final de dos periodos, cuando se hab completado dos orbitas completas alrededor de la estrella objetivo), etc.

El plegado de fase consiste simplemente en cortar la curva de luz completa en segmentos de igual longitud y apilarlos uno sobre otro. La longitud de cada segmento es de un periodo, osea, la distancia entre dos bandas verdes consecutivas en el panel superior. El eje horizontal del panel inferior izquierdo muestra la fase orbital de la curva de luz cuando, por un periodo orbital, pase de fase = 0 (inicio de un periodo) a fase = 1 (final del periodo). Matemáticamente, fase = igual a tiempo divido por el periodo.

Aquí, la fase se extiende desde -0.4 a 1.6 para cubrir dos periodos orbitales para que podamos ver el patrón general de la curva de luz. Como resultado, el eclipse primario se repite en las fases 0 y 1. Si están presentes, los eclipses secundarios también se repiten en sus fases respectivas, osea 0.5 y 1.5..

El panel inferior izquierdo generalmente se ve así:

Aquí, el periodo medido de la Binaria Eclipsante es correcto y todos los eclipses primarios (caídas profundas) se pliegan en las fases 0 y 1 (explicación más detallada de Fases Orbitales abajo). Para este objetivo en particular, también existen eclipses secundarios (caídas menos profundas) que también se pliegan cerca de las fases 0.5 y 1.5. Nota que, por lo general, los eclipses secundarios pueden aparecer en cualqerui fase aparte de 0 y 1.

Como parte del proceso de clasificación, nosotros confirmaremos si el modelo de los datos de TESS (paneles superiores) está prediciendo correctamente los eclipses primarios en las fases 0 y 1 (panel inferior izquierdo), y, su están presentes, si existen eclipses secundarios en alguna parte entre las fases 0 y 1.

Panel inferior derecho: las imágenes de TESS

El objetivo de tener esta imagen es para asegurarnos que estamos mirando al blanco correcto, y como medida de control adicional de que las lecturas de TESS sobre el objetivo son confiables.

El panel inferior derecho de cada gráfico (etiqueta 3) muestra una "estampilla" de 11x11 pixeles de una imagen de TESS centrada cerca de la estrella objetivo (representada con el símbolo de una estrella roja). Estas "estampillas" son usadas para encontrar la ubicación por pixel de la fuente de los eclipses (representadas con el circulo abierto negro). Para contexto, cada pixel de TESS cobre alrededor de 400 segundos de arco cuadrados del cielo. ¡Los pixeles son pequeños -- para referencia, el cielo completo comprende alredor de 535 billones de segundos de arco!

Los paneles inferiores derechos por lo general se ven así:

Idealmente, estos paneles nos mostraron una sola imagen, con un "punto" brillante bien definido (pixelado) cerca del medio de la imagen y extendido sobre varios pixeles. Esto es lo que deberías buscar en las clasificaciones. ¡Ignora los puntos, estrellas y círculos!

Sin embargo, este no será siempre el caso, ya que existen muchos potenciales falsos positivos y mediciones poco confiables en los datos. ¡Con tu ayuda, podemos depurarlos!

¿Cuáles son los objetivos científicos de este proyecto?

El principal objetivo científico de EB Patrol es crear un catálogo uniformemente examinado y uniformemente validado de todo el cielo para EBs observadas por TESS. Esto, nos ayudaría a proveer un mejor entendimiento de la formación, propiedades orbitales y físicas, además de la evolución de sistemas binarios encontrados en varios medio ambientes galácticos, poblaciones estelares y etapas evolutativas.

Preguntas Frecuentes (FAQ): Clasificando imágenes para Eclipsing Binary Patrol

En algunos casos parece que el periodo medida es demasiado largo o demasiado corto por un factor de 2, 3, etc. ¿Por qué pasa eso?

Esto sucede cuando el algoritmo cuenta los eclipses primarios de forma incorrecta. En dichos casos, el panel inferior izquierdo puede mostrar eclipses "secundarios" entre las fases 0 y 1 que son idénticos al eclipse primario, o incluso más profundos. Esto indicaría que el periodo medido está errado por un factor entero del periodo correcto, o sea 1/3, 1/2, 2, 3, etc. Cuando revisas una candidata a binaria eclipsante por este problema, mira de cerca a ambos paneles de la izquierda. Demos un vistazo a como esto podría aparecer durante las clasificaciones.

Aquí tenemos un ejemplo de una candidata a Binaria Eclipsante en donde el algoritmo contó un eclipse primario de por medio (mira las bandas verdes verticales en el panel superior). ¡La fuerte modulación de la curva de luz engañó al algoritmo en perder a los eclipses primarios en las fases 0.5 y 1.5! Como resultado, el periodo medido (1.26 días) es demasiado largo por un factor de 2 -- el verdadero periodo es 0.63 días:

Aquí hay otro ejemplo, en donde el algoritmo contó cada eclipse primary y cada eclipse secundario (en vez de solamente los primarios) y decidió que el periodo es de alrededor de 2.2 días. La inspección visual rápidamente identificó el "errado por dos" y mostró que el periodo medido es demasiado corto por un factor de 2 -- el verdadero periodo es de 4.4 días.

Ten en cuenta que mientras un factor de dos sea lo más común, pueden existir casos donde el factor sea más alto (3, 4., etc). Aquí vemos un ejemplo de un periodo medido que es demasiado largo por un factor de tres:

¿Por qué algunos paneles inferior derechos se ven extraño?

A veces, esos paneles no muestran un solo, bien definido (pero pixelado) "punto" brillante localizado en el medio de la imagen y extendido sobre varios pixeles:

Dichas imágenes son causadas por fuertes efectos sistemáticos ("ruido") que hace que la posición calculada de los pixeles para los eclipses (a veces referido como el "centro de luz", o "fotocentro") sea poco confiable. Aquí "ruido" se refiere a cualquier señal aparente en los datos que no tiene un origen astrofísico.

En casos como estos, las mediciones tendrán que ser recalculadas -- si es posible para empezar. Si ves este tipo de imágenes, puedes discutir sobre ellas en el Foro Hablemos con el hashtag #noisyimage.

Si cometo un error, ¿puedo volver atrás y cambiar mis respuestas?

Puedes editar tus respuestas hasta que presiones los botones "Listo" o "Listo & Hablemos". Sin embargo, una vez que enviaste tu clasificación se va directo a nuestra base de datos y no podrás cambiarla. ¡Pero no te preocupes! Cada imagen es revisa por múltiples voluntarios así que todo error se va a resolver.

¿Cómo sé que lo estoy haciendo bien?

Citando al proyecto Planet Hunters TESS project, "Los seres humanos son realmente buenos en reconocer patrones, y generalmente tu primera respuesta probablemente sea la correcta". Te alentamos a usar tu mejor criterio. Usa los ejemplos del tutorial, guía práctica y Hablemos a través del botón "¿necesitas ayuda con ésta tarea?".

Hashtags

Una buena opción para simplificar la clasificación de objetos es utilizar hashtags.

Revisa la Guía Práctica y el Foro Hablemos para sugerencias como #noise, #incorrectperiod si el modelo no está prediciendo correctamente los eclipses en las fases 0 y 1, #offtarget (la señal de EB viene de otra estrella cercana en el campo), o incluso #needsmoreeyes que puede significar que a lo mejor nos estamos enfrentando a múltiples estrellas o un sistema multi plenatario -- ¡o inventa las tuyas! (mientras sean en inglés) Hashtags también permiten una búsqueda rápida y fácil de objetos en particular.

Más información para quienes quieren aprender más

¿Qué significa TIC?

"TIC" significa, por sus siglas en inglés, TESS Input Catalog o Catálogo de Entrada de TESS. El nombre de catálogo TIC se ve algo así "TIC NNNNNNNNN". Una vez que tienes el número TIC de tu estrella, puedes encontrar imágenes de la estrellas y más detalles en Mikulski Archive for Space Telescope (MAST). En la parte superior izquierda de la página, verás las palabras "Select a collection..." / "Elije una colección...". Escoge "MAST Catalogs" del menú. Luego usa la opción "Missions" para navegar hasta "TESS Input v8". A la derecha, la pantalla "and enter target" / "e ingresa un objetivo". Escribe el nombre de tu estrella en el recuadro como "TIC NNNNNNNNN" y haz clic en "Search" / "Buscar":

¿En dónde puedo encontrar información de la estrella que estoy observando?

Empieza por hacer clic en la "i" en un botón circular que se encuentra debajo de la imagen que clasificaste, en la esquina inferior derecha. Una ventana emergente va a aparecer con un enlace que luce así "ExoFOP-TESS Link: https://exofop.ipac.caltech.edu/tess/target.php?id=177160057". Haz clic en el enlace y te llevará a una página del catálogo "Exoplanet Follow-up Observing Program" / "Programa de Observaciones de Seguimiento para Exoplanetas" (ExoFOP), con mucha información acerca del objetivo:

Si te sientes ansioso por encontrar incluso más información sobre tu blanco, desplázate hacia en la página de ExoFOP y busca "External Links" / "Enlaces Externos" en la parte inferior izquierda:

Haz clic en esos enlaces para ver la información de tu estrella objetivo en otros catálogos: SIMBAD, MAST, Keck Observatory Archive, etc.

¿Qué es el Fast Lightcurve Inspector / Inspector Rápido de Curvas de Luz y cómo lo utilizo?

El Fast Lightcurve Inspector (FLI) es una plataforma en línea para la inspección interactiva y análisis de datos de TESS. Puede ser accesado con el botón "i" abajo de cada imagen.

Te mostrará la curva de luz completa y sin filtros de la estrella objetivo en cuestión como fue observada por TESS y habilita la manipulación a demanda de los datos, incluyendo plegado por fase!.

¿Algo de este trabajo puede ser hecho por una computadora?

¡Sí! La mayoría del análisis dirigido a identificar falsos positivos en los datos de TESS es hecho por computadoras. Sin embargo, los resultados a veces pueden ser poco confiables. especialmente cuando el número de eclipses detectados es pequeño, su relación señal-ruido es baja debido a por ejemplo artefactos instrumentales y/o astrofísicos, y/o efectos sistemáticos que dominen los datos.

Como ejemplo, aquí tenemos una curva de luz mostrando eventos periódicos donde el brillo aumenta en vez de mostrar eclipses (probablemente debido a efectos sistemáticos):

Esto no resulta inesperado. La búsqueda algorítmica filtra cientos de miles de curvas de luz y a veces puede confundirse. Las máquinas también pueden cometer errores -- ¡y esa es (en parte) la razón por la que necesitamos tu ayuda!

Adicionalmente, la computadora calcula el fotocentro de la imágenes que vez aquí (paneles inferior derechos), sin importar su calidad, y automáticamente los compara con el catálogo de posiciones de la estrella correspondiente. Te en cuenta que esos paneles son un promedo sobre todos los eclipses detectados. Evaluar la calidad de la imagen por eclipse es algo para nada fácil ya que cada estrella tiene sus propias rarezas, problemas, sistemáticos y, a veces, las diferencias entre una buena y una mala imagen son sutiles. ¡El ojo humano es excelente evaluando casos difíciles!

¿Son estos proyectos de Ciencia Ciudadana relacionados con TESS específicamente para exoplanetas en Zooniverse?

¡Sí! Puedes revisar el proyecto Planet Hunters TESS, en donde puedes revisar curvas de luz de TESS y ayudar a identificar nuevos candidatos de exoplanetas transitorios.

¿Cómo es Eclipsing Binary Patrol diferente de Planet Hunters TESS y Planet Patrol?

Aquí estamos distinguiendo entre candidatas a binarias eclipsantes e impostores. Con eso dicho, ¡algunos de nuestros candidatos puede mostrar eventos adicional en sus curvas de luz que podría sugerir la presencia de planetas transitorios!

En Planet Hunters TESS puedes ayudar buscar en la base de datos de TESS objetos interesantes como candidatos a planetas o binarias eclipsantes.

En nuestro proyecto hermano, Planet Patrol, escudriñamos miles de candidatos a exoplanetas conocidos e identificamos cientos de falsos positivos. Puedes encontrar el catálogo aquí.

¿Por qué a veces veo pequeños puntos rojos en algunos de los paneles inferior derechos?

Los distintos símbolos en el panel inferior derecho son usados por el equipo científico para revisar en profundidad los datos. Tú puedes ignorarlos mientras clasificas las imágenes Si sientes curiosidad por su significado abajo te presentamos un pequeño resúmen.

Los puntos rojos representan estrellas que se encuentran cerca de la estrella objetivo de TESS como se proyecta en el cielo (pero no necesariamente asociadas de forma física con la estrella objetivo) y son lo suficientemente brillantes como para producir los eclipses detectados. Los puntos rojos nos dicen si la estrella objetivo es una Binaria Eclipsante o una impostora..

Idealmente, estos puntos rojos se encontrarán claramente separados tantos de la estrella roja (la posición del blanco de acuerdo al catálogo Gaia) como del círculo negro (la posición calculada de la fuente de los eclipses). En esta situación, las estrellas correspondientes a los puntos rojos pueden ser descartadas fácilmente como falsos positivos y la estrella objetivo es confirmado como una genuina binaria eclipsantes. Aquí vemos un ejemplo de esto:

En otros casos, un punto rojo se encontrará cerca del círculo negro abierto -- y ambos estarán claramente separados de la estrella roja. En este escenario, la binaria eclipsante no es la estrella objetivo, ¡pero es la estrella cercana correspondiente al círculo rojo! Aquí vemos un ejemplo de esto:

A veces, la estrella roja, el círculo negro y un punto rojo se encontrarán muy cerca el uno del otro. Aquí tenemos un ejemplo de estos casos con TIC 348842168:

A la izquierda puedes ver la imagen de 5x5 pixeles de TESS. En la derecha puedes ver la imagen correspondiente de la Digitized Sky Survey (DSS) con el pixel correspondiente de TESS superpuesto. Como los pixeles de DSS son alrededor de 20 veces más pequeños que los de TESS, la resolución correspondiente de las imágenes es mucho más alta. Puedes examinar la imagen de DSS de forma interactiva aquí.

El punto rojo en la imagen de TESS representa una estrella de campo cercana (TIC 737405737) que se encuentra separada de la estrella objetivo (TIC 348842168) por sólo 1.5 segundos de arco -- esto es menos de una décima de un pixel de TESS! En la imagen de DSS, TIC 737405737 es el pequeño símbolo x amarillo justo arriba del punto de mira.

Una de estas dos es la binaria eclipsante y la otra es la impostora. Sin embargo, esto es lo máximo que podemos hacer basados solamente en la información de TESS para este blanco en particular. Un separación proyectada en el cielo de 1.5 segundos de arco es demasiado pequeña para que el algoritmo diferencia cual es cual. Puedes mencionar blancos así en el Foro Hablemos con el hashtag #fscp ("Field Star in Central Pixel" / "Estrella de campo en el Pixel Central" que es lo suficientemente brillante como contaminar pero demasiado cercana al blanco como para descartarse).

¿Quieres hacer más con Eclipsing Binary Patrol?

¿Estás interesado en aprender más sobre binarias eclipsantes y/o involucrarte con el proyecto más allá de contribuir con clasificaciones? Si es el caso, puedes enviarnos tu correo usando ésta Forma de Google y te agregaremos a nuestro grupo de Usuarios Avanzados.

¿Piensas que encontraste una interesante?

¿Piensas que encontraste un sistema estelar múltiple con eclipses adicionales o eventos tipo tránsitos entre los eclipses principales? Estos pueden aparecer en una amplia variedad de configuraciones de curvas de luz, formas, patrones y características y generalmente son caracterizadas por una o más caídas "atípicas" super impuestas al patrón regular de eclipses. Aquí puedes ver unos cuantos ejemplos de sistemas triples produciendo una binaria eclipsantes ("EB") al igual que eclipses terciarios ("tert"):

Para más información, puedes revisar este paper y las referencias que contiene.

Puedes marcar estos objetos en Hablemos con el hashtag #needsmoreeyes (necesita más ojos). También puedes llenar esta Forma de Google donde seguimos la pista de candidatos potenciales.