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Objektbezogenes Spektroskopie Wochenend-Seminar 11.9. - 13.9.2015 Carl-Fuhlrott-Sternwarte,Wuppertal Olivier Thizy.

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1 Objektbezogenes Spektroskopie Wochenend-Seminar Carl-Fuhlrott-Sternwarte,Wuppertal Olivier Thizy

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3 Spektroskopisch interessante Objekte mit Amateur-Spektrographen beobachtet Ernst Pollmann Internationale Arbeitsgemeinschaft ASPA Aktive SPektroskopie in der Astronomie

4 Portrait des Bedeckungssternsystems VV Cephei

5 3 VV Cephei V=4,9 mag 1 1

6 2

7 3 Orbit des Be-Begleitsterns aus Sateliten-Messungen

8 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/2019 4

9 M2 Iab Supergiant 20 Solar masses 1000 Solar radii semi-transparent zone 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

10 5a B-Star M2 Überriese Bildung einer Akkretions-Scheibe um den B-Stern durch Massenabfluß vom M2-Überriesen

11 Mein erstes CCD-Spektrum von 1996 atm. O HαHα CrI 5785 NaI CaI TiI

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13 Die rotierende Wasserstoff- Gasscheibe um den heißen B-Stern 8 V-Peak bau verschoben R-Peak rot verschoben Observer V R

14 Die Gasatome in der Hülle bewegen sich um den Zentralstern auf annähernden Kreisbahnen nach dem 3. Keplerschen Gesetz Die Bahngeschwindigkeit υ K 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 υ K (r) = υ 0 (r/r * )

15 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

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17 CCD-Spektrum des visuellen Spektralbereichs aufgenommen am 5. Feb mit dem Spektrographen ALPY 600 bei einer Belichtungszeit von 180 sec HαHα 12

18 18 13 Zeitverhalten der Hα-Emission seit 1996 bis heute Bedeckung

19 14 April 1956

20 PDM Period Analysis Period = 3916 d (±42) T0 = (±186) 15

21 Portrait des Be-Doppelsternsystems γ Cassiopeia

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23 Künstlerische Vorstellung des Doppelsternsystems γ Cas mit einem Neutronenstern (?) als Begleiter auf einem kreisförmigen Orbit Parameter von γ Cas Spektraltyp B0.5 IVe Effektivtemperatur K Masse 16 SM Radius 10 SR V sin i 230 km/s 1

24 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

25 Heutige Modellvorstellung von γ Cas γ Cas bei verschiedenen Wellenlängen Kepler Rotation T(r) ∞ r

26 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

27 Hα Spektrum des Be-Sterns γ Cas Spektrograph LHIRES III / Teleskop C14 Absorptionslinien des atmosph. Wasserdampfs 5

28 Hα Langzeit-Monitoring zur Überwachung des Zeitverhaltens der Emissionslinienstärke

29 Beziehung zwischen der Hα-Emissionsstärke (EW) und der visuellen Helligkeit Vmag des Sterns 7

30 Long-term removed Monitoring der Hα-Radialgeschwindigkeit 8

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33 Heutige Modellvorstellung von γ Cas γ Cas bei verschiedenen Wellenlängen Kepler Rotation T(r) ∞ r

34 Harmanec et al. A&A, 364 V-Peak R-Peak Shell absorption core rotationsverbreiterte photosphärische Absorption CCD-Spektrum der He I 6678 Doppelpeak-Emission im Spektrum von γ Cas 10

35 V/R = V/R = lineare Interpolation Photospärisches Rotationsprofil 11

36 V/R Monitoring der HeI-Doppelpeak-Emission seit 08/2009 bis heute 12

37 Periodenanalyse des V/R-Verhältnisses der HeI 6678-Emission Phasen- Diagramm 13 Periodogramm Periode [d]: 465 (±3.84) Amplitude: (±4.3x10-4) T0 [JD] : (±14.7d) RMS:

38 …ready for observation?


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