Spektroskopische Langzeituntersuchung heller pulsierender Agolsterne

• Antragsteller: Dr. Holger Lehmann
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 275029694

Die Klasse der oEA-Sterne umfasst bedeckungsveränderliche Algolsterne mit Massenaustausch, wobei der Masse erhaltende Stern Pulsationen vom Delta Scuti-Typ zeigt. Diese Systeme sind für asteroseismologische Untersuchungen außerordentlich wertvoll, da sie während der Episoden starken Massenaustauschs das Studium von Sternentwicklung auf kurzen Zeitskalen ermöglichen. Die Episoden starken Massenaustauschs werden sehr wahrscheinlich durch den Magnetfeldzyklus des kühlen Begleiters verursacht. Grundprinzipien der Wechselwirkung zwischen diesem Zyklus, dem Auftreten von Massenaustausch, dem dynamischen Verhalten des Systems und der Anregung verschiedener nichtradialer Pulsationsmoden können so im Detail untersucht werden. Da die oEA-Sterne Bedeckungsveränderliche sind, bieten sie zusätzliche Vorteile für ihre Analyse. So können aus der kombinierten photmetrisch-specktroskopischen Untersuchung präzise Stern- und Systemparameter abgeleitet werden. Außerdem wird durch den sogenannten räumlichen Filtereffekt, welcher während der Bedeckungen beim Scannen der sichtbaren Scheibe des pulsierenden Hauptsterns durch seinen Begleiter auftritt, die Identifizierung der Pulsationsmoden wesentlich erleichtert. Die Zielstellung dieses Antrags ist es, das aus 15 Jahren internationaler photometrischer und spektroskopischer Beobachtungskampagnen erhaltene Material zu dem wichtigsten oEA-Stern RZ Cas und kürzere Zeitserien zu den oEA Sternen TW Dra und AS Eri auszuwerten. Hierzu wollen wir modernste Analysemethoden verwenden, darunter eine neue Methode des Least Squares Deconvolution (LSD) Verfahrens, welche wir innerhalb dieses Projektes erstellen werden. Es wird in der Lage sein, die vorhandenen Zeitserien hochaufgelöster Kompositspektren in Zeitserien der Spektren der Einzelkomponenten zu zerlegen und dabei die aus den Pulsationen stammenden Signale vollständig zu erhalten. Unsere Untersuchung wird die folgenden Punkte umfassen: Die Bestimmung präziser Stern- und Systemparameter, die Suche nach Episoden starken Massenaustauschs, die Ableitung von Massentransferraten in verschiedenen Beobachtungsepochen, die Identifizierung auftretender Pulsationsmoden und, zum ersten Mal, die asteroseismische Modellierung der oEA-Sterne in aktiven und inaktiven Phasen. Die mit unterschiedlichen Methoden, darunter auch 3D-hydrodynamischen Simulationen, ermittelten Ergebnisse sollen miteinander verglichen werden. Letztlich wollen wir ein konsistentes Bild der beobachteten Variationen in allen Stern- und Systemparametern wie Bahn- und Rotationsperiode, Massentransferrate und Frequenzen und Amplituden der angeregten Pulsationsmoden in Abhängigkeit vom Magnetfeldzyklus des kühlen Begleiters erstellen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen helfen, die Fragen nach der Rolle der magnetischen Aktivität bei Algolsternen und nach der Art des Massen- und Drehimpulsaustauschs zu klären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, Russische Föderation, Thailand, Ukraine
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research
• Kooperationspartner: Dr. David Mkrtichian; Andrew Tkachenko, Ph.D.; Professor Vadim Tsymbal