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lunes, 30 de diciembre de 2019

Otra noche en la Sierra Norte para terminar a lo grande

El pasado 28 de diciembre salíamos compañeros de Astronomía Sevilla al campo a observar. La noche se presentó muy buena, sin humedad y sin frio, no parecía de la fecha que era.

Sobrecargado iba yo con el mak150 y la Atik para supernovas y asteroides, el objetivo fotográfico y el SA100 para espectros de estrellas. Y sobrecargado de material volví con más imágenes de las que se pueden digerir en unas noches.

El cielo medido con el TESSW estuvo oscilando en su máxima oscuridad alrededor de 21,4 mag esa noche (no fue de las mejores conocidas en el lugar).

La tarde comenzó con la conjunción Luna Venus que pude capturar con el objetivo jupiter11 (135mm), un vintage de rosca m42.


Mientras esperaba a que el asteroide pasase el meridiano estuve disparando a varios objetos, como al cometa C/2017 T2 que "brillaba" bastante en ese cielo oscuro.


Tras el cometa fueron cayendo supernova tras supernova. Así que comencé por supernovas recientes que estaban a mi alcance.

AT2019upw descubierta el 12 de noviembre de 2019, alcanzó la mag 16,7 el 17 de diciembre. Yo esa noche la medí en mag 17,74 usando FotodifSN.


AT2019yvq descubierta el 28 de diciembre por el prolífico  Koichi Itagaki.
Descubierta en mag 16,7 yo la medí en mag 17,71 aunque por la cercanía al brillante núcleo no es muy fiable.



AT2019xcv descubierta el 19 de diciembre en mag 18.8 en banda orange ATLAS (ya que este grupo la descubrió). Yo pude capturarla de esta manera (incluyo una imagen de  Michael Aitken
(que es la única en la página de David Bishop). Se ve claramente que ha subido de brillo desde su descubrimiento.


AT2019xtw descubierta por el grupo ASASSN el 24 de diciembre con magnitud 17,1 en el centro de una pequeñísima galaxia.



AT2019xva descubierta por Gaia en una minúscula galaxia el 24 de diciembre sobre mag 17,33 de la banda G-Gaia.


Y terminé con AT2019ymy descubierta el 28 de diciembre por el grupo ASASSN en otra galaxia remota.


Y con ésto comenzaba la noche (solo comenzaba). Tras este periplo dejé el equipo fotografiando al asteroide 3644 , Kojitaku.

El análisis de la curva del asteroide ha requerido varios pasos. Primero, localizar el campo y saber que no cruzaría cerca de ninguna estrella que contaminase las medidas. Segundo, determinar que estrella de calibración coger. En principio cogí tres candidatas.


 Pero con Fotodif calculé las curvas de las tres estrellas como si fueran variables y obtuve lo siguiente:


La primera (14.71 V) con una variación de 5 centésimas de magnitud era bastante estable.

La siguiente estrella  (15.55 V) presentaba una variación de 8 centésimas de magnitud.


Y la última y más débil sobre las imágenes (14.34 V) presentaba variaciones de 2 décimas de magnitud.


Evidéntemente ésta última no era de mag 14 claramente y presentaba gran dispersión.

La curva del asteroide al usar las tres estrtellas de calibración quedó de esta manera:


Y volví a repetir el cálculo usando solo la estrella más brillante (que presentaba menor  dispersión) para medir el brillo del asteroide.


Son ambas curvas muy parecidas, quizás en algunos tramos un poco mejor la segunda curva.

Al final le pasé el script que escribí para mejorar la fotometría en objetos débiles y obtengo la siguiente curva al apilar 4 tomas.


Quise apurar apilando 5 tomas pero la curva no mejora sustancialmente.


No cabe duda que la utilidad del escript es óptima al tener objetos débiles en nuesttras imágenes.

Al final de la noche como la montura empezó a patinar por la la muerte de la batería tuve que dejar al asteroide y colocar la segunda batería y ya dada la hora que era me dediqué al postaleo.

Me centré en M51 y le tiré unas 40 tomas de 45 segundos sin autoguiado (PHD se peleó con la montura al principio de la noche y ya no quise usarlo el resto de la noche).

El resultado de apilar las 40 tomas y hacer ddp en MaximDl es esta imagen.


Como había preparado una máscara de Apodizing para el maksutov decidí ponérsela para comprobar que resultado daba en cielo profundo. Está contrastado que la máscara funciona en planetaria, dando una imagen más nítida. El principio es anular el primer disco de Airy con una máscara difusora que hace más puntuales los detalles.

La imagen resultante con la máscara fue la siguiente:


La imagen parece más oscurecida y salen las típicas marcas de difracción en las estrellas brillantes. En la galaxia las estrellas aparecen más puntuales, pero no mejora notablemente la imagen de la galaxia.

Y finalmente la suma de las 81 tomas.


Las imágenes no han sido tratadas con curvas (salvo el ddp de MaximDL) ni con filtros realzantes.

Por último dejo una muestra de lo que pude obtener con el objetivo de 200mm y el SA100 con la canon 6D.

El siguiente espectro corresponde a la estrella Gamma Cassiopea, un estrella Be (emisora en H alfa), es el resultado de apilar varias tomas raw en DSS (ya que otros programas fallan por diversos motivos).


Tras un buen rato de trabajo con el programa BASS pude calibrar el espectro, sacar la respuesta de la canon 6D (éso es otra historia) y obtener un espectro cuasireal de la estrella Gamma Cassiopea.


Lo llamativo de la estrella es que tiene también emisión en H Beta, la respuesta espectral de la canon (calculada sobre una estrella A0) parece tener un máximo sobre los 580 nm para caer en picado hacia el infrarojo, aunque de hecho deja pasar parte del infrarojo.

Con la construcción objetivo-SA100-cámara reflex queda mucho trabajo que hacer. La curva anterior  es una muestra de los 15 campos que fotografié a lo largo de toda la noche con esta configuración. En futuras entradas espero poner alguna curva más.

Lo mejor de todo es que la dispersión con esta configuración baja a los 3.2 Amstrongs por pixel, la pega es que la superficie captora del filtro SA100 coge muy poca luz para estrellas débiles.

domingo, 22 de diciembre de 2019

Espectroscopía con SA100

Esta tarde noche me subía a la azotea para probar una configuración que no había usado todavía con el SA100. Era colocar el filtro delante de un objetivo fotográfico.
Y claro está, a falta de piezas específicas tocaba usar la imaginación. Con cuatro trozos de cartón de caja de leche hice la pieza circular que contendría al SA100 delante del objetivo takumar 200mm que me serviría de prueba.
La cosa quedó de esta manera.


El takumar es un 200mma f4, por lo que el objetivo de 50mm se ve reducido a los 28mm del filtro SA. Ésto hace forzosamente que tengamos una limitación en cuanto a la magnitud que podremos capturar con esta combinación. 
Al subir a la azotea me puse a buscar estrellas brillantes que se distinguieran en la suciedad lumínica de Sevilla.
Encontré a Deneb:


El espectro está sin calibrar y sufre de la respuesta espectral de la canon 6D.

Pasé a Capella que brillaba bastante clara.


Y continué con Aldebarán.


Se aprecia el efecto del viñeteo que habría que corregir con flats.

Bajé a Bellatrix que se encontraba entre la mancha anaranjada de Sevilla sufriendo de viñeteo y más contaminación lumínica.

Los espectros los he adquirido con el programa BASS y falta mucha limpieza para sacar nada en claro. Ésto ha sido solo una prueba para comprobar que esta combinación permite obtener espectros de estrellas brillantes con muy pocos segundos. A la espera de salir al campo y comprobar cuanto puedo alargar las tomas en cielos oscuros quedo.

Y como donde más luces había era en la ciudad aproveché para comprobar los espectros de las diferentes lámparas que alumbran/contaminan Sevilla.

Las luces de la Catedral-Giralda muestran el espectro de las luces de sodio/mercurio, no sé realmente a que tipo pertenece este espectro.


Por contra las luces de Torre Sevilla son diferentes a las usadas en la Catedral, como se puede observar en su espectro.



lunes, 16 de diciembre de 2019

Fotometría con SA100

Como continuación de la entrada anterior pasé a analizar fotométricamente las cuatro noches que tenía de espectroscopía de la variable v799 Aur y la pasé por Fotodif.


El resultado que obtuve fue el siguiente (aplicando la banda SR a las medidas)


El periodo calculado se ajusta al que aparece en el catálogo, parece que haya aumentado en una diezmilésima.

Añadí las observaciones realizadas otra noche en las tres bandas.

Y finalmente hice el análisis de periodo añadiendo todas las observaciones realizadas los por los observadores la noche del 16 de marzo.

Jordi Berenguer
Rafael Castillo
Rafael G.Farfán
Fernando Limón
Francisco Soldán

Parece conducir todo ésto a que es posible realizar fotometría con el filtro SA para obtener valores en banda R si no disponemos de dicho filtro fotométrico.

Una vez más agradecer a los observadores que compartieron conmigo sus observaciones de la noche del 16 de Marzo. Muchas gracias.

V799 Aur multibanda y con SA100

Del 10 al 22 del pasado mes de marzo estuve haciendo pruebas spectroscópicas sobre la Delta Scuti V799 Aur. Saqué espectros durante unas cuatro noches y una quinta hice fotometría en filtros de colores.

La idea principal era otro estudio pero gracias la colaboración de algunos amigos la noche del 16 de marzo se pudieron obtener unas conclusiones que saco a relucir aquí. Los colaboradores esa noche fueron (por orden alfabético):

Jordi Berenguer
Rafael Castillo
Rafael G.Farfán
Fernando Limón
Francisco Soldán

La estrella a observar era una rápida Delta Scuti sobre la magnitud 10ª. La carta para la estrellas de comparación se sacó de la AAVSO y las magnitudes de sus tablas fotometricas para dicha carta.


Yo esa noche saqué espectros de la estrella con el filtro SA100.

Las bandas cubiertas fueron:

banda V observada por Jordi Berenguer , Rafael Castillo y Rafael G.Farfán
banda R observada por Jordi Berenguer y Fernando Limón
banda B observada por Francisco Soldán

Las curvas siguientes reflejan las observaciones. En primer lugar la banda B.

 A continuación mostrtamos el comportamiento en la banda V.
 Y lo observado en la banda R

Al combinar las tres bandas observamos lo que hizo la variable en cada color.
A esto quise añadir yo el experimento de hacer fotometría sobre las imágenes de espectros obtenidos, midiendo sobre la estrella (orden de difracción cero).

Obtuve la siguiente gráfica usando valores en SI (Sloan Infrarrojo)

Pasé a cambiar los valores por SR (Sloan R).

De donde deduzco que se puede hacer fotometría usando el filtro StarAnalizer100 estando su banda entre el SR y el SI (si la quisiera equiparar a la banda R medida por su filtro). Parece factible a tenor de los resultados realizar fotometría con el SA100.

Deseo acabar dando las gracias a todos los observadores que me enviásteis vuestras observaciones de esa noche. Aún queda más análisis que realizar de esa noche.

domingo, 15 de diciembre de 2019

Caracterizando filtros planetarios-fotométricos

Tenía un estudio atrasado desde el mes de Marzo de este año cuando empezamos a observar la supernova 2019np en distintos filtros. Yo creía que los filtros de colores podrían servir para hacer fotomotría , como finalmente Ramón Naves ha demostrado en el estudio de las curvas de la supernova 2019np obtenidas por todo tipo de filtros.

Yo quise caracterizar los filtros que usé para hacer fotometría y me dediqué a sacar los espectros de Sirio con el SA100 superponiendo los diversos filtros de manera que obtuve espectros filtrados por dichos filtros.

Mis filtros son planetarios (no son el RGB fotográfico), son el Meade 80A y aquí en el gráfico se puede ver la respuesta especttral frente al perfil de un filtro B y un Sloan g. El perfil del 80A se parece más al perfil del Sloan g como se pudo comprobar con las mediciones fotométricas. Lo que si es notable es que este filtro de Meade no está corregido frente al infrarrojo.



Otro filtro que he usado para hacer fotometría ha sido el Meade 23 y muestro en la siguiente gráfica su respuesta espectral que vuelve a parecerse más al Sloan r que al filtro Bessel Cousin. Igualmente es un filtro que deja pasar todo el infrarrojo.


Por último, el otro filtro es el V de Astrodon y la gráfica muestra su respuesta espectral. Se aprecia que este filtro si es fotométrico de verdad, ajustándose al modelo enormemente.





En fin, que tras la caracterización y el estudio realizado por Ramón Naves en Observadores de Supernovas se puede concluir que se puede realizar fotometría en banda Sloan con filtros planetarios sin que los errores sean muy grandes. La mayor diferencia se da en el precio de unos filtros y de otros, ya que los Sloan son enormemente más caros. Cierto es que los planetarios de Meade no están corregidos frente al infrarrojo, detalle que se solucionará si ponemos un filtro UV-IR cut junto al planetario.

Seguiremos otras campañas donde se puedan comparar medidas en distintos filtros. El ahorro en filtros podría ser considerable.


martes, 10 de diciembre de 2019

Otra supernova débil

Aprovechando la misma noche intenté sacar la supernova 2019vsq que había aparecido recientemente en NGC2308. La magnitud rondaba la 17ª y pico, pero como se encontraba en el cenit cuando terminé mi sesión fotométrica decidí aventurarme a sacarla a la luz. Con 30 tomas de 45 segundos se vislumbraba bien, pero decidí llegar a las 40 tomas para ganar claridad en la imagen final.

Así quedó la captura de la supernova tras apilar y estirar curvas.


Apilando, apilando llegamos lejos...

Mejorando la fotometría

La noche del 6 de diciembre aprovechando que andaba despejado (cosa anormal en las últimas noches) estuve fotografiando al asteroide 3644 para probar el script de mejora de fotometría. La magnitud del asteroide rondaba la 15ª. Estuve haciendo tomas de 45 segundos sin filtro. Tras unas horas de capturas la curva que he sacado tras usar el script con 4 imágenes de bin es la siguiente:


Es decir cada punto representa la medición sobre una imagen resultante de apilar cuatro tomas de 45s, que equivaldría a realizar una toma de 3 minutos.
Una conclusión que he sacado de esa noche es que la estrella de comparación conviene que sea brillante para que tenga una buena relación señal-ruido. Usé hasta tres estrellas, dos de ellas rondando la mag 15ª y obtuve una curva con más ruido, ya que las propias estrellas introducían dispersión en las medidas.

Sin usar el script con las tomas de 45 segundos la curva que obtengo es la siguiente:


Ésto es lo que me desesperaba últimamente a la hora de hacer fotometría de objetos "débiles" desde el centro de Sevilla. Realmente solo obtenía ruido, ya que no se podía vislumbrar ninguna tendencia en las medidas.

Para comprobar que  la curva no es una invención algorítmica estuve observando a la par con Rafael G Farfán y su curva muchísimo más limpia por tener mejor cielo y más abertura de telescopio mostró un comportamiento al cual mi curva se aproxima.

Si forzamos a apilar en bins de 5 imágenes la curva resultante aparece de este modo:


Aparecen suavizadas algunas fases de la curva, si bien puede ser excesivo para un asteroide apilar 5 tomas, que suponen casi 4 minutos de exposición.

Seguiremos el estudio de la utilidad del script cuando el tiempo nos lo permita.

sábado, 30 de noviembre de 2019

Venciendo a la dispersión fotométrica

Llevo un año o así que no consigo minimizar la dispersión de mis medidas fotométricas. El cielo de Sevilla capital no acompaña a ello. Yo no soy de tirar exposiciones de 100 segundos y aunque tomo imágenes limpias (con darks y flats) cuando la magnitud baja a la 15ª ya solo obtengo ruido.Ya hace meses hice una prueba para comprobar como los picos de las estrellas oscilaban entre toma y toma haciéndome pensar que la Atik no funcionaba correctamente.

La noche del 11 de Noviembre quedé con Rafael G Farfán para mirar los dos una Delta Scuti y poder contrastar tomas (su cielo es bastante mejor que el mio, pero para comprobar el comportamiento me valía). Así que me dispuse a tomar medidas de AX Tri con el equipo habitual (Mak150 f6,3 Atik460).

El campo de la variable y las estrellas de comparación utilizadas fueron las siguientes:


Pues bien, la curva que obtuve con la Atik fue la que podéis ver a continuación:


Se aprecia el comportamiento de la Delta Scuti, pero la curva aparece muy "ruidosa". Me propuse hacer más pruebas y cambié la Atik por la mammut (chip Atik16HR). En esos cambios Rafael tomó la siguiente curva de la estrella.


Nada que ver con lo que pude obtener yo con mi equipo. Él pasó a otros objetivos estelares mientras yo saqué una nueva curva con la mammut, que quedó de este modo:


Mostraba un poco de menos dispersión que la curva obtenida con la Atik. Quedaban horas de análisis de imágenes para observar diferencias. Rafael me envió sus imágenes y pude contrastar parámetros entre las imágenes. Cuando analicé sus imágenes pude comprobar que los picos de las estrellas también oscilaban en sus tomas. Ésto me tranquilizó respecto al posible malfuncionamiento de la mí cámara y me orientó en la dirección correcta (creo) de mejorar la relación señal-ruido.

Así que del análsis de las imágenes pude llegar a las siguientes conclusiones:

"las imágenes realizadas por Rafael tenían tenían una relación señal-ruido mucho más alta que las que tenían mis imágenes."

Las mediciones fueron realizadas sobre las imágenes con MaximDL, para ver la señal de las estrellas.

La primera corresponde a las imágenes de la Atik460 con mi equipo.


Las imágenes correspondían a tomas de 45 segundos y limpiadas con flats y darks. 

La siguiente tabla corresponde a las imágenes de la mammut con mi equipo en tomas de 45 segundos.


La ccd mammut parecía obtener mejor relación señal-ruido que la Atik, el tratamiento de limpieza fue hecho calculando una imagen mediana de todas las tomas realizadas y aplicándola como un dark  a las imágenes para limpiarlas.

Por último la siguiente tabla corresponde a las imágenes de Rafael con su equipo (C11 y Atik 414).


Evidéntemente la calidad de la señal en sus imágenes es muy superior a las mías por lo que creo que hay radica el origen de la dispersión de mis medidas. Ante eso cabe la opción de alargar las tomas para ganar en la proporción estrella-fondo de cielo. El problema es que en Sevilla capital el fondo de cielo sube de ADUs rápidamente y las estrellas débiles no  consiguen "despegarse" mucho del fondo de cielo.

Si no puedo alargar las tomas por miedo a la saturación y al poco márgen de ganancia que me ofrece mi cielo la otra opción era apilar imágenes como se hace para mostrar supernovas débiles en las imágenes. Claro, el problema con una estrella variable es que no puedo apilar 40 ó 50 tomas para llegar a mag 17ª, porque si necesito apilar tanto no sacaré ninguna curva. Así que cabía pensar en apilar 3, 4 ó 5 tomas e ir combinando de forma secuencial para sacar una curva nueva. El proceso a mano es realizable pero muy tedioso e inabarcable cuando se tienen cientos de tomas de una variable.

Yo no se mucho de programación pero llevaba como un año buscando un script de MaximDL que pudiera realizar ese cálculo. Desgraciadamente no lo encontré, lo que si encontré fue un script en visualbasic que usaba MaximDL para apilar imágenes en bins del número de imágenes que tu quisieras. Lo podéis encontrar en la siguiente dirección:



El script es el denominado StackFitsImages.vbs creado por Jim Jones al que le estaré enormemente agradecido. Pero el script aunque puede ser util no hace lo que yo quiero, el script de 100 imágenes si le decimos que apile cada 5, lo que calcula son 20 imágenes resultantes de apilar las cinco primeras, , las cinco segundas, las cinco terceras, etc...

Estaba la solución cerca pero no era lo que yo buscaba, así que con mis pocos conocimientos de informática cambié unas pocas líneas del script para que hiciera lo que yo quería que hiciera.

La idea se basa en el principio de convolución de señales, se aplica un filtro a una señal original que se realiza de forma iterativa sobre todas las medidas de la señal. Es decir el script calcula la imagen apilada de las tomas 1,2,3,4,5 y después calcula la imagen apilada de las tomas 2,3,4,5,6 y así sucesivamente hasta acabar en el último bin. De este modo con 100 imágenes y bin de 5 imágenes conseguimos 97 imágenes apiladas (usando 5 imágenes originales).

Cuando apliqué el script apilando tres tomas con mis imágenes tomadas con la Atik de la Delta Scuti obtuve lo siguiente:


No tiene nada que ver con la curva obtenida con las imágenes originales, la operación es lineal por lo que no se modifica en ningún momento la señal.

Seguidamente apile cuatro tomas para comprobar que mejoraba la curva resultante.


La curva resultante es menos oscilante (4 tomas apiladas eliminan más posibles errores en las imágenes). Por último promedié con cinco imágenes sabiendo que se suavizaría más aún la curva.


Conforme se usan más tomas en los bins para apilarlas y obtener una imagen media se van alisando las irregularidades. Hay que elegir un compromiso para escoger un número de tomas en los bins ya que si se suaviza demasiado podemos dejar fuera efectos reales en la curva de la estrella.

La diferencia entre usar el script y hacer las tomas temporales equivalentes a apilar las tomas, es que ganamos muchos puntos en la curva que de la otra manera (tomando exposiciones de tiempo equivalentes al apilado) se pierden. 

Analizando la relación señal-ruido en las tomas apiladas por cuatro imágenes pude calcular con MaximDL los siguientes valores:

 La relación de la estrella 15,54 casi se ha triplicado al apilar cuatro tomas. Y al ver la curva y compararla con la original se ve la enorme mejoría.

Como es lógico seguí haciendo pruebas con más curvas para ver el potencial fotométrico del script. Lo usé sobre las medidas tomadas con la mammut y obtuve la siguiente gráfica (con 4 imágenes apiladas):


De nuevo no tiene nada que ver con la curva original.

Quise probarlo en tomas de asteroides que me habían dado dolor de cabeza y desanimado a seguir su estudio para obtener un periodo rotacional. El ejemplo siguiente corresponde al asteroide Izak


La gráfica muestra medidas individuales de 40 segundos. La siguiente muestra las imágenes apiladas en bins de 4 tomas. La fotometría se hizo con MaximDL por la facilidad que tiene con el algoritmo de objeto móvil.



La siguinte curva pertenece al asteroide 200 ag.


Y tras apilar 3 imágenes usando el script.


Con los asteroides no se puede ampliar el número de  imágenes en el bin porque la imagen resultante puede acabar mostrando un trazo para el asteroide si éste se mueve muy rápido en nuestro campo fotográfico.

La siguiente corresponde al mismo asteroide en otra noche.


Y la curva obtenida tras aplicar el script con 3 estrellas.


 Otra curva de otra noche.


Y la curva resultante tras aplicar el script a 4 tomas.



Viendo el éxito del script para usarlo fotométricamente me animé a analizar imágenes antígüas de exoplanetas capturadas en mejores cielos que los que padezco ahora mismo. La primera curva corresponde a Qatar 1B y la línea verde es una interpolación matemática a bin 3 entre los valores de la gráfica.


Al aplicar el script con bin 4 estrellas a las imágenes obtengo la siguiente curva:


Y finalmente rescaté otras imágenes del exoplaneta, el wasp 12b


Y nuevamente aplicando el script usando 4 tomas en cada bin.


La mejora en la fotometría creo que queda demostrada en los ejemplos expuestos anteriormente. 

Repetí los cálculos en las imágenes de Rafael sin que hubiese una mejoría sustancial, por lo que llego a la conclusión que este script es bastante útil en cielos de mala calidad donde las tomas no permiten obtener una buena relación señal-ruido en las imágenes.

Por último, como es de recibo ser agradecido a las herramientas que otros compañeros de afición dejan por internet para que las usen aficionados desconocidos, dejo mi script para que lo podáis aplicar en la mejora de vuestra fotometría.


 La utilización es muy sencilla, el script se tiene en cualquier carpeta (yo lo tengo en el escritorio) y lo que hay que hacer es arrastrar la carpeta que tiene las imágenes alineadas previamente al icono del script. En dicha carpeta no puede haber nada más que las imágenes alineadas. Al arrastrar el icono de la carpeta al icono del script, éste pregunta cuantas imágenes quieres apilar en cada bin, se le dice un número (que como habéis visto funciona bien entre 3 y 5) y él se encarga de abrir MaximDL y comenzar la creación de las imágenes que guardará en la misma carpeta que las imágenes originales (con el nombre stack y un número).

Como yo no soy muy buen programador el script que originalmente no estaba pensado para este cálculo falla cuando llega a la última imagen porque quiere seguir apilando una vez más. Ya sé que me diréis que es simplemente cambiar un índice en un bucle pero lo cierto y verdad es que yo no lo he podido arreglar.

Espero que esta herramienta sirva para la gran cantidad de fotometristas que no tenemos un observatorio en cielos privilegiados como los profesionales.