KIC 10685175 : L'étoile roAp mystérieuse
KIC 10685175 révèle des propriétés magnétiques uniques et une composition chimique particulière.
Fangfei Shi, Huawei Zhang, Swetlana Hubrig, Silva Jarvinen, Huiling Chen, Tianqi Cang, Jianning Fu, Donald Kurtz
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Table des matières
KIC 10685175 est une étoile connue sous le nom d'étoile Ap oscillante rapidement (roAp). Ces étoiles sont spéciales parce qu'elles ont des propriétés magnétiques inhabituelles et montrent des motifs uniques de changements de lumière. Elles sont classées comme des étoiles chimiquement particulières, ce qui veut dire qu'elles ont des quantités différentes de certains éléments par rapport aux étoiles typiques.
Ce qui rend KIC 10685175 unique
Cette étoile est intéressante car on pense qu'elle a un Champ Magnétique fort. Les modèles théoriques précédents ont suggéré que la force de son champ magnétique polaire pourrait aller jusqu'à 6 kG. Comprendre la force du champ magnétique dans les étoiles roAp aide les astronomes à en apprendre plus sur leur structure et leur comportement.
Observations et techniques
Pour étudier KIC 10685175, les astronomes ont collecté des spectres lumineux à haute résolution. Ces spectres contiennent des informations sur les variations de lumière de l'étoile lorsqu'elle est observée de différentes manières. Les observations comprenaient à la fois de la lumière non polarisée et polarisée.
Spectres non polarisés
Deux spectres non polarisés à haute résolution ont été obtenus pour rechercher des caractéristiques spécifiques dans la lumière de l'étoile. En analysant comment certaines lignes dans les spectres se comportaient, les astronomes ont pu estimer la température et le contenu métallique de l'étoile. KIC 10685175 a été trouvé à environ 8 250 K en température, ce qui est plus chaud que beaucoup d'étoiles similaires.
Spectres polarisés
Un spectre polarisé a aussi été acquis. Ce type de spectre est crucial pour mesurer le champ magnétique. Les observations polarisées peuvent aider à déterminer le champ magnétique moyen à la surface de l'étoile. En utilisant des techniques avancées, les scientifiques visaient à mesurer le champ magnétique longitudinal moyen de KIC 10685175.
Composition chimique de KIC 10685175
L'étude de KIC 10685175 a révélé qu'elle a des surabondances de certains éléments, comme l'Europium (Eu) et le Néodyme (Nd), ce qui est typique des étoiles Ap. Cependant, les lignes de fer dans son spectre apparaissaient plus faibles que dans beaucoup d'autres étoiles de température similaire. Cela suggère que la composition chimique de KIC 10685175 est unique.
Défis avec les mesures
Détecter le champ magnétique dans les étoiles peut être difficile. Pour KIC 10685175, il n'y avait pas de signes clairs de lignes magnétiquement séparées dans les spectres, ce qui indiquerait un champ magnétique fort. Cette absence de preuves a rendu difficile de tirer des conclusions solides sur les propriétés magnétiques de l'étoile.
Résultats des spectres
Malgré les défis, les astronomes ont utilisé les données disponibles pour estimer le champ magnétique de l'étoile. La force moyenne du champ magnétique longitudinal a été trouvée positive, soutenant l'idée que KIC 10685175 a effectivement un champ magnétique. Cependant, les données n'ont pas fourni de preuves claires de la présence de taches élémentaires à la surface de l'étoile, qui sont souvent trouvées chez d'autres étoiles Ap.
Implications pour les modèles théoriques
Les modèles théoriques prédisant la force du champ magnétique de KIC 10685175 étaient basés sur la manière dont l'étoile pulse. En comparant les données observées avec ces modèles, les astronomes ont trouvé que le champ mesuré est cohérent avec la force prédite. Cela soutient l'idée que les modèles représentent bien les propriétés physiques de l'étoile.
Directions futures
Plus d'observations sont nécessaires pour mieux comprendre KIC 10685175. Une spectroscopie à haute résolution supplémentaire pourrait aider à clarifier le champ magnétique de l'étoile et sa distribution chimique. De telles études pourraient aussi donner des informations sur la structure des étoiles roAp et le rôle des champs magnétiques dans leur comportement.
Conclusion
KIC 10685175 présente un cas intrigant pour les astronomes étudiant les champs magnétiques dans les étoiles. Avec sa composition chimique unique et des preuves de la présence d'un champ magnétique, l'étoile illustre la complexité et la variété au sein de la catégorie des étoiles Ap. La recherche et l'observation continues amélioreront encore notre connaissance de ces objets célestes fascinants.
Titre: Magnetic field of the roAp star KIC~10685175: observations versus theory
Résumé: KIC 10685175 is a roAp star whose polar magnetic field is predicted to be 6 kG through a non-adiabatic axisymmetric pulsation theoretical model. In this work, we aim to measure the magnetic field strength of KIC 10685175 using high-resolution spectropolarimetric observations, and compare it with the one predicted by the theoretical model. From the study of two high-resolution unpolarized spectra, we obtained [$T_{\rm eff}$, $\log g$, [Fe/H], [$\alpha$/Fe], $V_{mic}$]=[8250 $\pm$ 200\,K, 4.4 $\pm$ 0.1, -0.4 $\pm$ 0.2, 0.16 $\pm$ 0.1, 1.73 $\pm$ 0.2\,km~s$^{-1}$]. Although the Fe absorption lines appear relatively weak in comparison to typical Ap stars with similar $T_{\rm eff}$, the lines belonging to rare earth elements (Eu and Nd) are stronger than that in chemically normal stars, indicating the peculiar nature of KIC~10685175. The mean longitudinal magnetic field $\langle B_\ell \rangle=-226\pm39$\,G has been measured in the polarized spectrum, but magnetically split lines were not detected. No significant line profile variability was evident in our spectra. Also the longitudinal magnetic field strengths measured using line masks constructed for different elements have been rather similar. Due to a poor rotation phase coverage of our data, additional spectroscopic and polarimetric observations are needed to allow us to conclude on the inhomogeneous element distribution over the stellar surface. The estimated polar magnetic field is $4.8 \pm 0.8$\,kG, which is consistent with the predicted polar magnetic field strength of about 6\,kG within 3$\sigma$. This work therefore provides support for the pulsation theoretical model.
Auteurs: Fangfei Shi, Huawei Zhang, Swetlana Hubrig, Silva Jarvinen, Huiling Chen, Tianqi Cang, Jianning Fu, Donald Kurtz
Dernière mise à jour: 2024-09-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.19593
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.19593
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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