Pozorování proměnných hvězd - červen 2017

Jarní období umožnilo provádět fotometrii některých sledovaných eruptivních hvězd.
Zákrytová dvojhvězda GSC 01387 – 00475 (ASAS J083.128 + 1953,1 Cnc) je dalším objektem, který je kandidátem jako eruptivní hvězda. Vedou k tomu určité indicie, které jsou podobné jako u zkoumaného objektu GJ 3236. Podrobnější informace jsou převzaty z publikace „The shortest period field contact binary“ (Slavek M. Rucinski, Theodor Pribulla, MNRAS 388, 1831–1835, 2008).

V publikaci jsou uvedeny výsledky fotometrie a spektroskopie dvojhvězdy GSC 01387 – 00475 (ASAS 083.128 + 1953,1). Tato dvojhvězda s orbitální periodou 0,2178 dne podporuje argument, že cut-off rozložení period kontaktních dvojhvězd – dosud definovaných jako hvězdy CC Com, je velmi ostré. Jediný případ s ještě kratší periodou je znám v kulové hvězdokupě, kde se dají takové případy očekávat. Spektroskopická orbitální dráha pro GSC 01387 – 00475 je dobře definována. Orbitální dráha s nízkým sklonem a spektroskopický průvodce přispívá asi z 1/3 k celkové svítivosti systému a fotometrické proměnnosti kolem 0,09 magnitudy. Fotometrická pozorování jsou v současné době nedostatečná pro identifikaci změn jasnosti s malou amplitudou 0,02 – 0,03 magnitudy.

Periody kontaktních dvojhvězd mají ostrou hranici „cut-off“ (Rucinski 1992a, 2007). V současné době je nejlépe prozkoumaným systémem CC Com s periodou 0,2207 dne. Rozložení period „cut-off“ není do současné doby uspokojivě vysvětleno. V roce 2006 Stepien uvádí, že se jedná o důsledek velmi rychlého poklesu účinnosti momentu hybnosti (H) s klesající hmotností (M) hvězd na hlavní posloupnosti „saturovaných“ magnetickou aktivitou.
Projekt All Sky Survey Automated ASAS (Pojmanski 1997, 2004; Pojmanski a Maciejewski 2005; Paczynski et al.2006) pomohl objevit mnoho kontaktních dvojhvězd. V rozsahu 8 – 13 magnitudy bylo zejména na jižní polokouli objeveno několik stovek kontaktních dvojhvězd. Ze sedmi proměnných hvězd objevených ASAS a původně klasifikovaných jako kontaktní dvojhvězdy s periodami kratšími než perioda CC Com (Rucinski 2006) se ukázalo, že šest z nich nejsou zákrytové dvojhvězdy. V této práci se zabýváme jediným systémem, který zůstal - ASAS 083.128 + 1953,1. S periodou 0,217811 dne, což je hodnota o 1,3 % kratší než u CC Com (P = 0,220686 dne), patří v současné době k objektům s nejkratší periodou (existuje jeden objekt v kulové hvězdokupě s kratší periodou). Kromě spektroskopických pozorování z David Dunlap Observatory (DDO) je zpracována fotometrie ve filtrech V a I z přehlídky ASAS a nefiltrovanou fotometrií z DDO.

Informace z literatury:
GSC 01387-00475 se nachází na souřadnicích J(2000) 08:31:27.88, +19:53:03.5. V katalogu Tycho je uvedena průměrná magnituda B_T = 11.922 a V_T = 10.712, což dává hodnotu B-V = 1.03 a spektrální typ hvězdy na hlavní posloupnosti K4V. To je v rozporu s hodnotou V – I = 1.25 z projektu ASAS, kde vychází B – V = 1.12 a tedy sp. třída K5V. Z vlastních spekter v modré oblasti (oblast 650 A v okolí čar 4200 A) vychází sp. třída K3V, zatímco z veličin 2MASS je J – K = 0,72, což odpovídá sp. třídě K5V. Rozptyl uvedených sp. tříd je zřejmě důsledkem nově zjištěného spektroskopického průvodce. Trigonometrická paralaxa není známa. Extrapolovaná kalibrace Mv (Rucinski 2000) dává rozdílné hodnoty Mv = +6,17 a +7,16 za předpokladu
B – V = 1,03 a V – I = 1,25 při Vmax = 10,33 s 2/3 příspěvkem jasnosti dvojhvězdy. Vzhledem k nejistým hodnotám barevných indexů vychází vzdálenost mezi 53 – 84 pc.
Prostorová rychlost GSC 01387–00475 je −11.1 ± 1.6 mas/rok a +5.5 ± 1.6 mas/rok (Hog a kol. 2000).

Okrajově významný zdroj rentgenového záření 1RXS J083127.8 + 195301 (ROSAT tok: 0,102 ± 0,020 cts / s, Voges a kol. 1999) se nachází ve vzdálenosti 6-ti obloukových vteřin od optického zdroje a indikuje poziční koincidenci.

Pozorování:
Pro vykreslení fázové světelné křivky byly použity spektroskopické efemeridy (To = 2 452 623,1423  perioda = 0,217811 dne). Ta vykazuje malou amplitudu 0,09 magnitudy s poměrně velkým rozptylem dat ve V kolem 0,02 – 0,03 magnitudy. Rozptyl je větší, než se očekávalo u dat z přehlídky ASAS u hvězd stejné jasnosti (rozptyl 0,015 – 0,02 mag). Časy zákrytů nevykazují žádný systematický posun v průběhu šesti let z dat ASAu. Body do světelné křivky byly získávány poměrně zřídka s typickým intervalem 2-3 dny.
Během spektroskopických měření na DDO byla prováděna nefiltrovaná fotometrie na 15cm hledáčku hlavního dalekohledu 1,88 metru. Hvězda vykazovala během pozorování podobný rozptyl dat jako u ASASu (použita srovnávací hvězda GSC 01387 – 00510, 13,27 mag. B-V=0.70). Z nich byla změřena tři minima. Na jejich základě se ukazuje, že hodnota fotometrické epochy je posunuta o 0,0018 dne oproti spektroskopické.

Spektroskopie:
Spektra GSC 01387-00475 byla pořízena pomocí štěrbinového spektrografu v ohnisku 1,88m dalekohledu observatoře David Dunlap Observatory v šíři 240 A kolem tripletu MgI (5167, 5173 a 5184 A) s rozlišením 12 000 čar, tedy 2160 čar/mm. Expoziční doby byly 500 sekund, což je 2,6 % orbitální periody.
V tabulce jsou uvedeny parametry systému určené ze spektroskopie. Při sklonu orbitální dráhy
i = 42 ± 3 stupně vychází celková hmotnost systému M₁+M₂ = 0,94 ± 0,16 M_sl, což je hodnota přiměřená pro kontaktní dvojhvězdu spektrálního typu K3/5V. Celková hmotnost je podobná systému CC Com, M₁+M₂ = 1,083 ± 0,012 M_sl. Taktéž poměr hmotnosti q = 0,474 ± 0,008 je podobný CC Com: q = 0,527 ± 0,006.

Třetí složka:
Třetí složka u GSC 01387-00457 byla identifikována jako jeden objekt na základě nejlepších spektrálních snímků. Průměrná radiální rychlost vychází V₃ = 27,42 ± 0,18 km/s, což je zřejmý rozdíl od radiální rychlosti těžiště dvojhvězdy V₀ = 22,21 ± 0,68 km/s. Tento měřitelný rozdíl naznačuje, že orbitální perioda třetí složky kolem dvojhvězdy je krátká.
Poměr svítivosti třetí složky bylo možné odhadnout z profilu spektrálních čar a je L₃/L_1,2 = 0,546 ± 0,015. Z toho vyplývá poznatek, že třetí složka má podobnou svítivost jako dvojhvězda a že se jedná pravděpodobně o trpasličí hvězdu spektrální třídy K.

Obrázek 1:
Fotometrická data ve filtrech V a I z databáze ASAS pro GSC 01387-00457 zpracovaná do fázové křivky podle základního minima určeného ze spektroskopie (data z období 13. 12. 2002 - 28. 12. 2002).

  
Obrázek 2:
Nefiltrovaná fotometrie z dalekohledu DDO pro GSC 01387-00457 zpracovaná do fázové křivky podle základního minima určeného ze spektroskopie (data ze 17. 11. 2007).

Obrázek 3:
Radiální rychlosti složek dvojhvězdy GSC 01387-00457. Počátek fáze se počítá s konjunkcí hmotnější složky. Špatně definovaná nebo změřená spektra, která nebyla použita pro určení radiálních rychlostí, jejich poloha je zobrazena ve spodní části obrázku.

Tabulka 1:
Parametry orbitální dráhy GSC 01387-00457 určené ze spektroskopie

Vzhledem k tomu, že tento trojhvězdný systém je vedený i jako zdroj rentgenového záření, je možné očekávat podobnou erupční aktivitu jako u systémů GJ 3236 nebo NSVS 01031772 Cam. Pravidelnou fotometrii ASAS J083.128 + 1953,1 Cnc jsme zahájili 29. 12. 2016. Díky krátké periodě jsme získali poměrně rychle celou fázovou křivku. Systém je poměrně jasný (ve filtru V = 10,38 magnitudy) a je možné provádět u nás na hvězdárně ve Valašském Meziříčí fotometrii ve filtru B. V této spektrální oblasti je možné očekávat nápadnější erupční aktivitu, jak jsme se přesvědčili při fotometrické kampani GJ 3236.
Nová fázová křivka ASAS J083.128 + 1953,1 Cnc ukazuje poněkud překvapivou skutečnost, že sekundární minimum nenastává ve fázi 0,5, ale poněkud asymetricky ve fázi zhruba 0,55. To je u kontaktní dvojhvězdy poněkud zarážející, zvláště při tak krátké orbitální periodě. Pro vysvětlení jsem se obrátil na Petra Zascheho z Astronomického ústavu univerzity Karlovy. Jedná se o projev tzv. falešné excentricity, která je pravděpodobně způsobena přítomností horké skvrny. O tomto jevu pojednává jeho práce o podobných dvojhvězdných systémech V0407 Peg a LU Vir (IBVS 5991 30. květen 2011).
Pokud porovnáme fázové křivky z publikace S.M. Rucinski (2008) – (obrázek 2) a nové z roku 2017 (obrázek 4), rozdíl je patrný.
Prozatímní závěr je takový, že erupce zatím nebyly zaznamenány, ale je možné sledovat změny vzhledu fázové křivky, které mohou probíhat velmi rychle.

Obrázek 4:

Fázová křivka GSC 01387-00457 pořízená z fotometrie ve Valašském Meziříčí v období prosinec 2016 až duben 2017.