Data      4 Ianuarie 2022

Una din contribuțiile importante ale fotometriei în studiul stelelor este faptul că ne-a arătat că mai mult de jumătate din stelele cunoscute fac parte în realitate din sisteme binare sau multiple. La consolidarea acestei ipoteze au fost observațiile care au arătat că anumite stele prezintă variații de strălucire periodice ca și cum ar fi eclipsate de companioni.

Astfel de sisteme stelare poartă numele de stele binare cu eclipsă iar studiul lor oferă astronomilor informații nebănuite: unele prezintă pete întunecate pe suprafață asemeni celor de pe Soare iar altele au erupții atunci când material de pe o componentă cade pe cealaltă.

Zeta Aurigae este o variabilă compusă dintr-o stea albastră fierbinte și o supergigantă mai rece a cărei atmosferă este extinsă și rarefiată. Înainte ca steaua albastră să intre în faza de eclipsă, lumina ei va trece prin atmosfera stelei gigante și proprietățile ei spectrale vor fi modificate. Astfel prin analiza spectrului acestor tipuri de stele variabile astronomii au putut determina temperatura, densitatea și compoziția chimică a stelelor supergigante.

După anii 1990 progresul tehnologiei și construirea telescoapelor de clasă mare a făcut posibilă observarea stelelor binare extragalactice lucru ce a permis determinarea distanțelor până la galaxiile Norii lui Magelan, Andromeda și Triangulum și altfel decât prin metoda supernovelor de tip Ia.

Animație cu rotația stelei Algol

Credit- Merikanto, CC BY-SA 4.0

(click pe imagine pentru a porni animația)

Prima stea binară cu eclipsă descoperită a fost β Persei (Algol) căreia în anul 1669 astronomul italian Geminiano Montanari îi observă variabilitatea. În data de 12 mai 1783 după 5 luni de observații John Goodricke trimite o scrisoare către Societatea Regală Engleză în care își prezintă rezultatele și propune că variabilitatea stelei Algol se datorează unui corp mare care trece periodic prin fața ei reducându-i strălucirea la fiecare 2 zile și 21 de ore. Scrisoarea este citită în plenul ședinței Societății Regale iar în luna august Goodricke primește prestigioasa medalie Copley pentru “contribuții remarcabile în știință prin descoperirea periodicității stelei Algol”. Avea atunci doar 18 ani iar trei ani mai târziu va deveni cel mai tânăr membru al Societății Regale ceea ce este cu totul remarcabil. Scrisoarea cu observațiile și concluziile lui o puteți găsi la bibliografia de la sfârșitul articolului.

Perioadele de rotație ale stelelor binare cu eclipsă sunt relativ mici fiind cuprinse între cinci ore și câteva zile generând curbe de lumină în care cele două minime corespunzătoare eclipselor sunt mai mult sau mai puțin egale. Scăderea de strălucire din timpul eclipsei depinde de raportul strălucirii celor două stele, de unghiul planului orbital față de direcția noastră de observație și de temperatura lor. De regulă ocultația stelei mai fierbinți determină eclipsa primară.

În perioada iulie-octombrie 2019 am efectuat observații la nebuloasa VdB 141 din constelația Cefeu. În urma analizei fotometrice a câmpului respectiv am identificat 5 stele variabile pe care le-am surprins de-a lungul întregii lor perioade de variație. Cu o singură excepție ele sunt binare cu eclipsă iar graficele lor pot fi văzute mai jos. Rapoartele fotometrice au fost trimise către baza de date AAVSO, membrii noștri contribuind cu observații proprii la cunoașterea acestor fascinante obiecte.

Cer senin!

Detalii tehnice:

Instrumente: Newton Skywatcher 130mm f/5 tunned, HEq5 Pro, QHY 163M, CV filter;

Software: SGP, Canopus;

Achiziție în perioada iulie-octombrie 2019 din localitatea Traian, Jud. Ialomița.

Bibliografie:

Scrisoarea lui John Goodricke către Societatea Regală Engleză:

https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rstl.1783.0027

“ECLIPSING BINARY SOLUTIONS IN PHYSICAL UNITS AND DIRECT DISTANCE ESTIMATION”- R. E. Wilson, University of Florida; in The Astrophysical Journal, 672:575–589, 2008 January 1;

“Eclipsing Binaries: Tools for Calibrating the Extragalactic Distance Scale”- Alceste Z. Bonanos, Carnegie Institution of Washington; in Proceedings IAU Symposium No. 240, 2006.

Text si grafice de Prof. Daniel Berteșteanu

4 ian 2022