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Enquête sur le système stellaire unique V4142 Sgr

Un aperçu du système stellaire variable double V4142 Sgr.

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Table des matières

V4142 Sgr est un système stellaire intéressant connu sous le nom de Variable Périodique Double (DPV). Ces systèmes sont importants pour étudier comment les étoiles interagissent entre elles. V4142 Sgr a un long cycle de variations de luminosité qu'on ne comprend pas encore complètement. Cet article va discuter des détails de V4142 Sgr, y compris sa structure, son comportement et ce qu'on a appris à son sujet.

Qu'est-ce que V4142 Sgr ?

V4142 Sgr se compose de deux étoiles qui sont proches l'une de l'autre. Une de ces étoiles est plus chaude et plus massive, tandis que l'autre est plus froide et moins massive. L’étoile plus froide perd de la matière au profit de l’étoile plus chaude. Ce processus crée un disque de gaz et de poussière autour de l'étoile plus chaude, qu'on appelle un Disque d'accrétion. Ce système est unique parce qu'il montre des changements périodiques de luminosité, ce qui signifie que sa lumière varie dans le temps.

L'importance d'étudier V4142 Sgr

Étudier des systèmes comme V4142 Sgr aide les scientifiques à comprendre comment les étoiles évoluent et interagissent. En particulier, ces systèmes peuvent révéler des informations sur le Transfert de Masse entre les étoiles, comment les étoiles peuvent perdre de la masse et les effets de forces gravitationnelles fortes. V4142 Sgr est particulièrement intéressant car il a l'un des plus longs cycles de luminosité connus parmi ces types de systèmes.

Observations et collecte de données

Pour étudier V4142 Sgr, les scientifiques ont collecté des données par divers moyens, y compris des observations photométriques (mesurer la lumière) et des observations spectroscopiques (analyser le spectre de la lumière). Ces observations nous aident à mesurer les propriétés des étoiles dans le système, comme leurs masses, températures et comment elles se déplacent l'une autour de l'autre.

Analyse photométrique

La luminosité de V4142 Sgr a été surveillée dans le temps pour créer des courbes de lumière, qui sont des graphiques montrant comment la luminosité change. En analysant ces courbes de lumière, les scientifiques peuvent identifier la période orbitale des étoiles et le long cycle de variabilité.

Analyse spectroscopique

La spectroscopie permet aux scientifiques d'examiner la lumière émise par les étoiles en détail. En regardant des lignes spécifiques dans le spectre, les chercheurs peuvent déterminer la composition, la température et la vitesse des étoiles. Cette analyse donne un aperçu de comment les étoiles interagissent et des propriétés du disque d'accrétion autour de l'étoile plus chaude.

Caractéristiques de V4142 Sgr

Structure du système

V4142 Sgr se compose de deux composants principaux : l'étoile gainer, qui est chaude et massive, et l'étoile donneuse, qui est plus froide et moins massive. L'étoile plus froide remplit son lobe de Roche, une région autour d'elle définie par des forces gravitationnelles. Cela signifie que l'étoile plus froide perd de la matière au profit de l'étoile plus chaude. À mesure que cette matière tombe vers l'étoile gainer, elle forme un disque d'accrétion qui l'entoure.

Changements de luminosité

V4142 Sgr montre un schéma de luminosité qui inclut un long cycle. Ce long cycle dure environ 1206 jours et est beaucoup plus long que la période orbitale des étoiles. La Courbe de lumière révèle deux types de changements de luminosité : des courts liés aux orbites des étoiles et des plus longs liés au processus de transfert de masse.

Propriétés physiques

Grâce aux observations, les scientifiques ont déterminé plusieurs propriétés clés de V4142 Sgr. L'étoile gainer a une température et une masse élevées, tandis que l'étoile donneuse a une température et une masse plus basses. Les différences entre leurs propriétés affectent comment elles interagissent entre elles et avec le matériel environnant.

Disque d'accrétion et ses caractéristiques

Rôle du disque d'accrétion

Le disque d'accrétion joue un rôle crucial dans l'interaction entre les deux étoiles de V4142 Sgr. Du gaz et de la poussière de l'étoile donneuse s'accumulent autour du gainer, formant un disque qui contribue à la luminosité générale du système. Les caractéristiques de ce disque peuvent changer au fil du temps à cause des fluctuations du transfert de masse.

Observations du disque

Les observations ont montré que le disque d'accrétion a différentes régions avec des températures et des densités variées. Certaines zones sont plus chaudes et plus denses, tandis que d'autres sont plus froides et moins denses. Ces variations entraînent un comportement complexe dans le système, y compris la présence de taches lumineuses où le matériel de l'étoile donneuse impacte le disque.

Évolution et impact sur les deux étoiles

Processus de transfert de masse

Le transfert de masse de l'étoile donneuse vers l'étoile gainer affecte les deux étoiles. L'étoile donneuse perd de la masse, ce qui peut entraîner des changements dans sa structure et sa température. À l'inverse, l'étoile gainer gagne de la masse, ce qui peut la rendre plus lumineuse et plus chaude au fil du temps. Ce processus est connu sous le nom d'échange de masse.

Changements dans les propriétés stellaires

À mesure que la masse est transférée, les deux étoiles subissent des changements dans leurs propriétés. L'étoile donneuse peut évoluer vers un autre type d'étoile à mesure que sa masse diminue, tandis que l'étoile gainer peut devenir plus massive et éventuellement changer de type. Comprendre ces changements est important pour étudier l'évolution stellaire.

Phénomène du long cycle

Concept de long cycle

Le long cycle de variations de luminosité dans V4142 Sgr est une caractéristique clé qui le distingue des autres systèmes binaires. Ce cycle dure beaucoup plus longtemps que la période orbitale et est un sujet de recherche continue. Le long cycle peut être lié aux interactions à l'intérieur du disque d'accrétion ou aux changements dans le taux de transfert de masse.

Contexte historique

Des longs cycles ont été observés dans d'autres étoiles variables, mais le cycle de V4142 Sgr est particulièrement remarquable en raison de sa longueur et de sa complexité. Les chercheurs travaillent à identifier les facteurs qui contribuent à ces cycles et comment ils s'intègrent dans une compréhension plus large des processus stellaires.

Conclusion

V4142 Sgr est un exemple fascinant de comment les étoiles peuvent interagir et évoluer au fil du temps. Grâce à des observations et des analyses minutieuses, les scientifiques ont beaucoup appris sur les propriétés de ce système, y compris les rôles du transfert de masse, des disques d'accrétion et des changements de luminosité. Bien que beaucoup de questions restent, les études en cours continueront d'approfondir notre compréhension de V4142 Sgr et de systèmes similaires, contribuant à notre connaissance de l'évolution stellaire et de la dynamique des systèmes binaires. Les caractéristiques uniques de V4142 Sgr vont probablement continuer à en faire un sujet d'intérêt pour les astronomes pendant des années.

Source originale

Titre: V4142 Sgr: a Double Periodic Variable with an accretor surrounded by the accretion-disk's atmosphere

Résumé: Context: A detailed study of the close interacting binary V4142\,Sgr based on photometric and spectroscopic analysis is presented.This system belongs to the enigmatic class of Algol-like variables showing a long photometric cycle of unknown nature. Aims: Performing photometric data-mining and spectroscopic observations covering the orbital cycle, we obtain the orbital parameters and the stellar properties of the binary system, along with the physical properties of the accretion disk located around the hot star. Insights on the evolutive path of the system are obtained. Methods: The light curve was modeled through an inverse modeling method using a theoretical light curve of the binary system, considering the light curve contribution of both stars and the accretion disk of the hot star to obtain the fundamental parameters. To constrain the main stellar parameters the mass ratio was fixed, as well as the donor temperature using the obtained values from our spectroscopic analysis including deblending methods to isolate the spectral lines of the stellar components. The system parameters were compared with a grid of binary star evolutive models in order to get insights on the evolutionary history of the system. Results: The orbital period and the long cycle were re-calculated and found to be of $30.633 \pm 0.002 ~\mathrm{days}$ and $1201 \pm 14 ~\mathrm{days}$. The spectral analysis reveals H$\alpha$ double emission with a persistent $V \leq R$ asymmetry which is considered evidence of a possible wind emergin from the hotspot region...

Auteurs: J. A. Rosales, R. E. Mennickent, G. Djurašević, I. Araya, M. Curé, D. R. G. Schleicher, J. Petrović

Dernière mise à jour: 2023-02-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.10962

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.10962

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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