Objektbezogenes Spektroskopie Wochenend-Seminar 11.9. - 13.9.2015

Carl-Fuhlrott-Sternwarte,Wuppertal

Olivier Thizy

Spektroskopisch interessante Objekte

mit Amateur-Spektrographen

beobachtet

Ernst Pollmann Internationale Arbeitsgemeinschaft

ASPA Aktive SPektroskopie in der

Astronomie http://www.astrospectroscopy.de

Portrait des Bedeckungssternsystems

VV Cephei

3

VV Cephei V=4,9 mag

1

2

3

Orbit des Be-Begleitsterns aus Sateliten-Messungen

M2Iab Überriese 20 Sonnenmassen 1600 Sonnenradien

Der Orbit des B-Sterns + Akkretionsscheibe führt zur Bedeckung durch den M-Überriesen

Dauer der Bedeckung: 673 Tage Periode: 20,4 Jahre

Letzte Bedeckung: Juni/1996 – August/1998

Nächste Bedeckung: August/2017 – Mai/20194

M2 Iab Supergiant 20 Solar masses

1000 Solar radii

sem

i-tra

nspa

rent

zon

e

Orbit of the Be Star + Gas disk lead to the eclipse by the M Supergiant

Duration of the eclipse: 673 Tage Period: 20.4 years

Last eclipse: June/1996 – August/1998

5

5a

B-Star

M2 Überriese

Bildung einer Akkretions-Scheibe um den B-Stern

durch Massenabfluß vom M2-Überriesen

Mein erstes CCD-Spektrum von 1996Mein erstes CCD-Spektrum von 1996

atm

. O2 7

640

Hα

CrI

578

5 N

aI 5

889-

5895

CaI

616

1-61

70Ti

I 636

0

6

7

Die rotierende Wasserstoff-Gasscheibe um den heißen B-Stern

8

V-Peak bau verschoben R-Peak rot verschoben

Observer

V R

Die Gasatome in der Hülle bewegen sich um den Zentralstern auf annähernden Kreisbahnen nach dem 3. Keplerschen Gesetz

Die Bahngeschwindigkeit υK nimmt mit zunehmenden Scheibenradius r ab, so dass wir

von einer differentiellen Rotation in der Scheibe ausgehen können.

Wenn man von der Kante (i = 90°) durch die Scheibe hindurchschaut, erscheint das Linienprofil wegen Selbstabsorption in der Sichtlinie doppelgipflig und verbreitert.

Die Auswertung von Doppelpeak Profilen

υK(r) = υ0(r/r*) -0.5

9

Die Auswertung von Doppelpeak Profilen

Die Höhe des V-Peaks ist ein Maß für die Menge an Atomen des jeweiligen Elementes, die sich gerade auf uns zu bewegt (blauverschoben); die Höhe des R-Peaks ist ein Maß für die Menge an Atomen des betreffenden Elementes, die sich gerade von uns weg bewegt (rotverschoben).

Bestimmt man nun das Verhältnis dieser beiden Spitzenwerte (V/R), so erhält man eine Zahl, die Auskunft gibt über die Asymmetrie der Materieverteilung des betreffenden Elementes in dem betrachteten rotierenden Gas.

10

11

CCD-Spektrum des visuellen Spektralbereichs aufgenommen am 5. Feb. 2015 mit dem Spektrographen ALPY 600

bei einer Belichtungszeit von 180 sec

Hα

12

18

13

Zeitverhalten der Hα-Emission seit 1996 bis heute

Bedeckung 1997-99

14

Apr

il 19

56

PDM Period Analysis

Period = 3916 d (±42) T0 = 2435135

(±186)

15

Portrait des Be-Doppelsternsystems

γ Cassiopeia

0

Künstlerische Vorstellung des Doppelsternsystems γ Cas mit einem Neutronenstern (?) als Begleiter

auf einem kreisförmigen Orbit

Parameter von γ Cas

Spektraltyp B0.5 IVe Effektivtemperatur 30000 K Masse

16 SM Radius 10 SR V sin i 230 km/s

1

Schematische Darstellung der geneigten zirkumstellaren Scheibe.ε ist der Neigungswinkel von 45°der Scheibe bezogen auf die Äquatorebene des Sterns. Ω ist die Knotenlinie. S gibt die stellare Rotationsachse und D die Rotationsachse der Scheibe an.

2

Heutige Modellvorstellung von γ Cas

γ Cas bei verschiedenen Wellenlängen

Kepler Rotation

T(r) ∞ r -0.5

3

Hα-Rohspektrum des Be-Sterns γ Cas Spektrograph LHIRES III / Teleskop C14 CCD-Kamera: NOVA 402Me (Astro-Elektronik Fischer)

Hα-Emission bei 6563 Ǻ

auf photosphärischem Kontinuum

Planck-Temperatur ~ 30000K

4

Hα Spektrum des Be-Sterns γ CasSpektrograph LHIRES III / Teleskop C14

Absorptionslinien des atmosph. Wasserdampfs

5

Hα Langzeit-Monitoring zur Überwachungdes Zeitverhaltens der Emissionslinienstärke

25.8

.197

1

6

Beziehung zwischen der Hα-Emissionsstärke (EW) und der visuellen Helligkeit Vmag des Sterns

7

Long-term removed

Monitoring der Hα-Radialgeschwindigkeit8

Heutige Modellvorstellung von γ Cas

γ Cas bei verschiedenen Wellenlängen

Kepler Rotation

T(r) ∞ r -0.5

9

Harmanec et al. A&A, 364

V-Pe

ak

R-P

eak

Shel

l abs

orpt

ion

core

rotationsverbreiterte photosphärische Absorption

CCD-Spektrum der He I 6678 Doppelpeak-Emissionim Spektrum von γ Cas

10

V/R = 1.0020

V/R = 1.0029

lineare Interpolation

Photospärisches Rotationsprofil

11

V/R Monitoring der HeI-Doppelpeak-Emissionseit 08/2009 bis heute

121212

Periodenanalyse des V/R-Verhältnissesder HeI 6678-Emission

Phasen-Diagramm

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Periodogramm

Periode [d]: 465 (±3.84) Amplitude: 0.00492 (±4.3x10-4) T0 [JD] : 2454855 (±14.7d) RMS: 0.00205

…ready for observation?