Gamma Cassiopeae





P. Harmanec, P. Habuda, S. Štefl, P. Hadrava, D. Korčáková, P. Koubský, J. Krtička, J. Kubát, P. Škoda, M. Šlechta and M. Wolf:Properties and nature of Be stars (Binary nature and orbital elements of gamma Cas), Astronomy and Astrophysics Letters, 2000, 364, L85-L88

Základní charakteristiky hvězdy gamma Cas

Hvězda gamma Cas (další katalogová označení jsou 27Cas, HD5394, HR264, ADS782A) je spektroskopická dvojhvězda, vůbec první objevená Be hvězda (tj. horká hvězda spektrální třídy s emisními čarami ve spektru - odtud písmeno "e" v označení), objevená astronomem Secchim v r. 1867.

Oběžná perioda 203.59 dne, excentricita dráhy 0.26.

Je optickým protějškem rentgenového zdroje MX0053+60.

Ve spektru hvězdy dochází k rychlým změnám ve tvaru profilu spektrálních čar s periodou 0.7 dne.

V ultrafialovém (UV) a rentgenovém (X) oboru spektra se projevují změny s periodou 1.15655 dne, ztotožněné s oběžnou periodou (změny v obou zmíněných oborech jsou v protifázi).

Cíl studie

Cílem studie bylo použít elektronická spektra k ověření, případně novému určení orbitálních parametrů dvojhvězdy. Je důležité zdůraznit, že ačkoliv je hvězda gamma Cas poměrně velmi jasným zdrojem (2.15 magnitudy ve viditelné oblasti spektra), nebylo dosud elektronických spekter k určení orbitálních parametrů použito.

Použitá spektra

Ke zpracování bylo k dispozici 295 spekter hvězdy gamma Cas, pořízených v Ondřejově elektronickým detektorem Reticonem v coudé ohnisku dvoumetrového dalekohledu v období od října 1993 do května 2000. Každý spektrogram pokrývá oblast 6280 - 6720 Angströmů s lineární disperzí 17.1 Angströmů na milimetr (4 pixely na Angström).

K redukci spekter byl použit program SPEFO.

K určení orbitálních parametrů bylo použito čar Halfa (6563 A) a HeI (6678 A).

Čáry Halfa a HeI ve spektru gamma Cas. Nahoře čára vodíku, dole čára helia. Zdánlivě odlišný šum v kontinuu je ve skutečnosti způsoben jinou vertikální škálou (viz. vertikální osa, na níž je bezrozměrná relativní intenzita).

Výsledky

V grafu radiálních rychlostí versus čas je velmi dobře patrná orbitální perioda 203 dnů a současně dlouhodobé změny (z dalších dat plyne perioda těchto změn asi 16000 dní):

Změny ve spektru. Radiální rychlost RV versus čas (ve dnech v heliocentrickém juliánském datu).

Na horním grafu určené z emisních křídel čáry vodíku, uprostřed z emisních křídel čáry helia a dole z absorpčního jádra čáry helia.

Na horním obrázku jsou velmi dobře patrné "zuby" s periodou 203 dní, která je interpretována jako oběžná doba dvojhvězdy. Grafem je proložena křivka (vyznačena plnou čarou) k normování a eliminaci dlouhodobých změn.




Zjednodušená tabulka s hlavními výsledky je zde:

ElementHalfa emiseHe emise Fotogr.
P(d)203.59+-0.29203.59 fixováno203.63+-0.15
Tperic50578.7+-4.250576+-1638391+-18
e0.260+-0.0350.260 fixováno0.260 fixováno
omega (o)47.9+-8.023+-2757+-37
K14.68+-0.257.0+-1.511.0+-2.0
No.272280169
Tabulka: P: perioda oběhu ve dnech; Tperic: čas průchodu pericentrem v helicoentrickém juliánském datu; e: excentricita dráhy; omega: argument pericentra; K1: amplituda radiální rychlosti primáru (viz. obrázek); No: počet použitých spekter


K vysvětlení veličin zmíněných na této stránce lze doporučit kteroukoliv encyklopedii astronomie. Velmi dobrá v tomto smyslu je A. Hajduk a kol.: Encyklopédia astronómie, Obzor, Bratislava, 1987