2015.06.12. - KIC 9533489: így rez­gesd a csil­la­go­dat

Ma­gyar ku­ta­tók egy ún. hib­rid pul­zá­ló vál­to­zó­csil­lag rész­le­tes vizs­gá­la­tát vé­gez­ték el. A KIC 9533489 je­lű Kep­ler-ob­jek­tum egy­szer­re mu­tat δ Scu­ti, il­let­ve γ Do­radus tí­pu­sú vál­to­zó­csil­la­gok­ra jel­lem­ző pul­zá­ci­ós frek­ven­ci­á­kat.

A δ Scu­ti és γ Do­radus csil­la­gok a Nap­nál va­la­mi­vel for­rób­bak és na­gyobb tö­me­gű­ek. Az utób­bi évek vi­lág­űr­ből vég­zett meg­fi­gye­lé­sei ki­mu­tat­ták, hogy az ilyen csil­la­gok kö­zül sok egy­szer­re osz­cil­lál a két­fé­le vál­to­zó­csil­lag-tí­pus­ra jel­lem­ző frek­ven­ci­ák­kal. A hib­rid tu­laj­don­ság le­he­tő­vé te­szi e csil­la­gok tel­jes bel­se­jé­nek vizs­gá­la­tát, mi­vel az egy­ide­jű­leg ger­jesz­tett, δ Scu­ti, il­let­ve γ Do­radus csil­la­gok­ra jel­lem­ző pul­zá­ci­ós mó­dus­ok mind a csil­lag kül­ső, mind a bel­sőbb ré­te­ge­i­ről hor­doz­nak in­for­má­ci­ót. A hib­rid pul­zá­to­rok ezért ígé­re­tes cél­pont­jai a csil­lag­bel­sők ta­nul­má­nyo­zá­sá­ra irá­nyu­ló aszt­ro­sze­iz­mo­ló­gi­ai vizs­gá­la­tok­nak.

A Bog­nár Zsó­fia (MTA CSFK CSI) ál­tal ve­ze­tett nem­zet­kö­zi ku­ta­tó­cso­port, amely­nek má­sik ma­gyar tag­ja Só­dor Ádám (MTA CSFK CSI), szá­mos hib­rid-je­lölt csil­lag kö­zül vá­lasz­tot­ta ki rész­le­te­sebb vizs­gá­lat­ra a KIC 9533489 je­lű ob­jek­tu­mot: egy­részt azért, hogy meg­tud­ják, va­ló­di hib­rid vál­to­zó­csil­lag­ról van-e szó, más­részt mert a csil­lag fé­nyes­sé­gé­ben kö­rül­be­lül 197 na­pos pe­ri­ó­dus­sal fé­nyes­ség­csök­ke­né­se­ket le­het meg­fi­gyel­ni, ami fel­ve­tet­te an­nak le­he­tő­sé­gét, hogy egy a csil­lag kö­rül ke­rin­gő ex­o­boly­gó át­vo­nu­lá­sa­it lát­juk. A ku­ta­tá­sok te­hát két szá­lon foly­tak: a csil­lag pul­zá­ci­ós frek­ven­ci­á­i­nak ta­nul­má­nyo­zá­sa mel­lett a tran­zit­ra em­lé­kez­te­tő fé­nyes­ség­csök­ke­né­sek mo­del­le­zé­se is meg­tör­tént.

A KIC 9533489 fény­gör­bé­je a Kep­ler-űr­táv­cső mé­ré­sei alap­ján, két­fé­le min­ta­vé­te­le­zés ("long ca­den­ce" és "short ca­den­ce") mel­lett. Jól lát­ha­tók a tran­zit­ra em­lé­kez­te­tő fé­nyes­ség­csök­ke­né­sek, a fel­ső pa­ne­len a fény­gör­be ezek pe­ri­o­di­kus­sá­gát szem­lél­te­ti. Az al­só két pa­ne­len kö­ze­lebb­ről is szem­re­vé­te­lez­he­tő egy ilyen ese­mény, a bal al­són a csil­lag­pul­zá­ci­ó­ra jel­lem­ző pe­ri­o­di­kus fé­nyes­ség­vál­to­zá­sok is jól meg­fi­gyel­he­tők.
[Bog­nár és mt­sai, 2015]

Az egyik fon­tos ered­mény, hogy a vizs­gá­la­tok sze­rint a csil­lag va­ló­ban egy hib­rid pul­zá­tor, te­hát azt, hogy egy­ide­jű­leg fi­gye­lünk meg hosszabb, il­let­ve rö­vi­debb pe­ri­ó­du­sú fé­nyes­ség­vál­to­zá­so­kat a fény­gör­bé­jé­ben, nem pél­dá­ul ket­tős­rend­szer­be­li tag­ság vagy fel­szí­ni in­ho­mo­ge­ni­tá­sok, ha­nem kü­lön­bö­ző tí­pu­sú pul­zá­ci­ók okoz­zák. A KIC 9533489 így ígé­re­tes cél­pont­ja le­het to­váb­bi, mo­del­le­zést ma­gá­ban fog­la­ló aszt­ro­sze­iz­mo­ló­gi­ai vizs­gá­la­tok­nak. A tran­zit­mo­del­le­zés pe­dig fel­tár­ta, hogy a tran­zit­ra em­lé­kez­te­tő je­len­sé­ge­ket oko­zó ob­jek­tum nem a pul­zá­ló vál­to­zó­csil­lag, ha­nem egy, a lá­tó­irá­nyunk­ba eső má­sik égi­test, egy hal­vá­nyabb csil­lag kö­rül ke­ring­het. A KIC 9533489 fi­zi­kai pa­ra­mé­te­re­i­nek meg­ha­tá­ro­zá­sa, il­let­ve ez utób­bi csil­lag­ra uta­ló je­lek de­tek­tá­lá­sa cél­já­ból több na­gyobb táv­cső­vel vé­gez­tek nagy­fel­bon­tá­sú spekt­rosz­kó­pi­ai meg­fi­gye­lé­se­ket, köz­tük a 10 mé­te­res Keck I te­lesz­kóp­pal is, de egy­elő­re nem si­ke­rült a szín­ké­pek­ben e hal­vá­nyabb csil­lag nyo­ma­i­ra buk­kan­ni. To­váb­bi le­he­tő­ség­ként adap­tív op­ti­kai meg­fi­gye­lé­sek is tör­tén­tek a Keck II táv­cső­vel, ami fel­fed­te egy vi­szony­lag kö­ze­li csil­lag je­len­lé­tét, de ez túl hal­vány­nak bi­zo­nyult, il­let­ve to­váb­bi meg­fon­to­lá­sok alap­ján túl tá­vol van a fő­kom­po­nens­től ah­hoz, hogy ez le­gyen a ke­re­sett ob­jek­tum.

A KIC 9533489 csil­lag és kör­nye­ze­te a Keck II táv­cső­vel kö­ze­li inf­ra­vö­rös­ben, adap­tív op­ti­ká­val ké­szült nagy­fel­bon­tá­sú fel­vé­te­len. A vál­to­zó­tól jobb­ra lát­ha­tó egy kö­ze­li hal­vány csil­lag, de nem az fe­le­lős a tran­zit­je­len­sé­ge­kért.
[Bog­nár és mt­sai, 2015]

A tran­zi­t­ana­lí­zis te­hát egy töb­bes rend­szer le­he­tő­sé­gét tár­ta fel, amely egy hib­rid pul­zá­ló vál­to­zó­csil­lag­ból, egy a lá­tó­irá­nyunk­ba eső má­sik csil­lag­ból, va­la­mint egy ez előtt időn­ként el­ha­la­dó to­váb­bi égi­test­ből áll. Amennyi­ben a csil­la­gok azo­nos tá­vol­ság­ban van­nak, ak­kor a mo­del­le­zés sze­rint egy kö­rül­be­lül 1,6 ju­pi­ter­su­ga­rú ob­jek­tum okoz­hat­ja a tran­zit je­len­sé­gét, ami vagy egy fel­fú­vó­dott ex­o­boly­gót, vagy egy kis­tö­me­gű csil­la­got je­lent. Ha azon­ban a hal­vá­nyabb csil­lag kö­ze­lebb van hoz­zánk, és nem al­kot­nak gra­vi­tá­ci­ó­san kö­tött rend­szert a pul­zá­ló vál­to­zó­val, ak­kor a mo­del­lek ki­sebb tö­me­get és mé­re­tet en­ged­nek meg a kö­ze­leb­bi csil­lag­nak, il­let­ve ki­sebb su­ga­rat a kö­rü­löt­te ke­rin­gő har­ma­dik égi­test­nek is. To­váb­bi spekt­rosz­kó­pi­ai meg­fi­gye­lé­sek se­gít­het­nek en­nek a kér­dés­nek az el­dön­té­sé­ben.

A ku­ta­tás töb­bek kö­zött a Ma­gyar Ál­la­mi Eöt­vös Ösz­tön­díj (2013) és a Bo­lyai Já­nos Ku­ta­tá­si Ösz­tön­díj tá­mo­ga­tá­sá­val va­ló­sult meg.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Ast­ro­nomy & Ast­rophy­sics c. fo­lyó­irat­ban fog meg­je­len­ni.

For­rás:

• ar­Xiv:1506.01668v1 [ast­ro-ph.SR]