Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12704
Title: Φωτομετρικές παρατηρήσεις και προσδιορισμός τροχιακών παραμέτρων νέου συστήματος W UMa με ολική έκλειψη στον αστερισμό του Δράκοντα
Other Titles: CCD photometric observations and precise orbital solutions of the neglected W UMa eclipsing binary showing total eclipses in the constellation of Draco
Authors: Μανθοπούλου, Ελένη-Ευαγγελία
Keywords: Διπλά εκλειπτικά συστήματα
Αστέρες
Φωτομετρία
Ολική έκλειψη
Keywords (translated): Eclipsing binaries
Stars
Photometry
CCD
W UMa
Abstract: Τα διπλά εκλειπτικά συστήματα αστέρων σε επαφή, αποτελούν σημαντικά εργαλεία στην Αστροφυσική, στην προσπάθεια να κατανοηθούν τα στάδια της εξέλιξής τους που συνδέονται με την απώλεια μάζας και τροχιακής στροφορμής, με την συγχώνευση και σύντηξη των αστέρων κλπ. Η μοντελοποίηση των διπλών εκλειπτικών συστημάτων παρέχει ποικίλες χρήσιμες πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων και των περιορισμών σχετικά με την κατανομή της μάζας στους αστέρες-μέλη και στις σχέσεις μάζας-ακτίνας-φωτεινότητας. Επιπλέον, τα διπλά εκλειπτικά συστήματα χρησιμοποιούνται συχνά ως μέσα δοκιμής πολυάριθμων θεωριών σχετικά με τον σχηματισμό των αστέρων, την αστρική δομή και δυναμική. Αξιοσημείωτη, επίσης, είναι η χρήση των διπλών συστημάτων για την μέτρηση αποστάσεων (Stebbing 1910; Paczynski 1997) και την ανίχνευση τρίτων σωμάτων μέσω της μεταβολής των χρόνων ελαχίστων φωτός (minima timing variation). Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η φωτομετρική μελέτη του διπλού εκλειπτικού συστήματος αστέρων σε επαφή NSVS 2827877, με περίοδο 0.32932591 days. Οι φωτομετρικές παρατηρήσεις του αντικειμένου έγιναν στο αστεροσκοπείο Μυθωδία του Πανεπιστημίου Πατρών, με την χρήση τηλεσκοπίου 10 ιντσών, κατά την διάρκεια 5 νυχτών τον Μάιο και τον Ιούνιο του 2014. Για πρώτη φορά δημοσιεύονται, ολοκληρωμένες καμπύλες φωτός στα φίλτρα V, Rc και Ic για το αντικείμενο NSVS 2827877, στις οποίες εμφανίζεται ολική έκλειψη κατά το πρωτεύον ελάχιστο. Ποικίλες μελέτες υποστηρίζουν ότι ο φωτομετρικός λόγος μαζών ενός συστήματος είναι εξίσου αξιόπιστος όσο και ο φασματοσκοπικός, στην περίπτωση διπλών εκλειπτικών συστημάτων σε επαφή με ολικές εκλείψεις (Terrell & Wilson (2005), Hambalek & Pribulla (2013) και Senavci et al (2016)). Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω, πραγματοποιείται μοντελοποίηση του συστήματος με την βοήθεια του λογισμικού PHOEBE, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στην μελέτη των διπλών συστημάτων. Το καταλληλότερο μοντέλο για το σύστημα NSVS 2827877, αντιστοιχεί σε λόγο μαζών q = 3.71, το οποίο θεωρείται αξιόπιστο δεδομένο ότι η ολική έκλειψη πραγματοποιείται κατά το πρωτεύον ελάχιστο, γεγονός που οδηγεί σε κλίση συστήματος στις 79.67°. Το σύστημα βρίσκεται σε στενή επαφή με παράγοντα πλήρωσης f = 11.5% και οι δύο αστέρες-μέλη έχουν σχεδόν ίσες θερμοκρασίες (ΔΤ = 170Κ). Κατά το πρωτεύον ελάχιστο υφίσταται έκλειψη ο αστέρας με την μικρότερη μάζα, γι’αυτό το σύστημα μπορεί να ταξινομηθεί ως W UMa τύπου W σύμφωνα με τον Binnendijk, 1965. Όπως συμβαίνει σε πολλά συστήματα τύπου W, ο θερμότερος και μικρότερης μάζας αστέρας είναι διογκωμένος και χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερη φωτεινότητα, σε σχέση με έναν αστέρα κύριας ακολουθίας με την ίδια μάζα. Οι απόλυτες παράμετροι του συστήματος υπολογίζονται και παρουσιάζονται για πρώτη φορά. Γίνεται σύγκριση των τροχιακών και αστρικών παραμέτρων του NSVS 2827877 με ένα δείγμα W UMa συστημάτων από καταλόγους, με λόγους μαζών από φωτομετρικά και φασματοσκοπικά δεδομένα. Γίνεται κατασκευή των διαγραμμάτων M-L, Μ-R, για κάθε αστέρα-μέλος του συστήματος, στα οποία φαίνεται ότι τα αποτελέσματά μας είναι σε καλή συμφωνία με τις αντίστοιχες παραμέτρους διπλών εκλειπτικών συστημάτων W UΜa τύπου W. Τέλος, χρησιμοποιώντας τους 9 νέους χρόνους ελαχίστου φωτός από τις φωτομετρικές παρατηρήσεις στο Αστεροσκοπείο Μυθωδία, 24 που υπολογίστηκαν από το NSVS, ASAS και SuperWASP με την χρήση του μοντέλου που βρέθηκε στην παρούσα εργασία και ορισμένους από την βιβλιογραφία, κατασκευάζεται το διάγραμμα Ο-C για το σύστημα NSVS 2827877 και προσδιορίζεται η περίοδος του.
Abstract (translated): Overcontact systems are important objects in astrophysics, especially for understanding the very late evolutionary stages of the binaries connected with the processes of mass and angular momentum loss, merging or fusion of the stars, etc. Once modeled, eclipsing binaries can provide a wealth of useful astrophysical information, including constraints on binary component mass distributions, mass–radius–luminosity relations, and theories describing tidal circularization and synchronization. These findings, in turn, will likely have a direct impact on our understanding of star formation, stellar structure, and stellar dynamics. These physical distributions of close binaries may even help solve open questions relating to the progenitors of Type Ia supernovae (Iben & Tutukov 1984). In additional to these, EBs can be used as tools; both as distance indicators (Stebbing 1910; Paczynski 1997) and as sensitive detectors for tertiary companions via eclipse timing (Deeg et al. 2000; Holman & Murray 2005; Agol et al. 2005). This Master Thesis presents the photometric study of the overcontact system NSVS 2827877 in the constellation of Draco, in order to determine its physical and orbital parameters. We have derived photometric observations in V, Rc and Ic bands and present the first CCD sets of complete light curves of the neglected eclipsing binary system NSVS 2827877 with a period of 0.3293259, which shows total eclipses. The observations were performed using the 14-inch telescope of the Mythodea Observatory at the University of Patras, during 5 nights in May and June 2014. As it has been shown in the works of Terrell & Wilson (2005), Hambalek & Pribulla (2013) and Senavci et al (2016) the photometric mass ratios are as accurate as the spectroscopic values for overcontact eclipsing binaries showing total eclipses. Within this context we model our system using PHOEBE, which is a widely used software in studies of eclipsing binaries. The best model for NSVS 2827877 indicates that the system has a mass ratio of 3.71 that can be considered reliable given the total eclipse at primary minimum, which constrains the orbital inclination to 79.67°. In our solution, the system is in contact configuration with f = 11.5% and has nearly identical temperatures of the components (ΔΤ~170 K). Since it is the less massive star that is eclipsed in the deeper minimum, it can be classified as a W sub-type W Ursae Majoris system (Binnendijk, 1965). As in many W subtype W UMa the smaller, hotter and less massive secondary star is overluminous and inflated for a main-sequence star of the same mass. Absolute parameters of the system were obtained. We compare the derived orbital and stellar parameters for this system with a large sample of previously analyzed W UMa stars from published catalogues with spectroscopic mass ratios or with total eclipses and find that our results fit it well. Moreover, using our new 9 Times of Minima (ToM), 24 estimated based on our model from NSVS, ASAS, SuperWASP and a few found in the literature, the orbital period of the system is revised and the O-C diagram of the eclipsing binary NSVS 2827877 is constructed.
Appears in Collections:Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ManthopoulouE-E.pdf3.14 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.