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Le Comportement Étrange de BO Cet

Le BO Cet révèle des caractéristiques uniques des novae naines et de leurs éruptions.

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Le comportement stellaireLe comportement stellaireunique de BO CetCet.Des infos sur la nature dynamique de BO
Table des matières

Les variables cataclysmiques (CVs) sont un type de système stellaire binaire où une étoile attire de la matière d'une autre. Ces systèmes existent sous différentes formes, notamment les variables "novalike" (NL) et les Naines Novae (DNe). Les variables NL ont une luminosité stable grâce à un transfert de matière élevé, tandis que les naines novae montrent des variations de luminosité à cause d'une instabilité dans le disque de matière qui les entoure.

Les naines novae peuvent être divisées en catégories comme les étoiles SS Cyg, Z Cam et SU UMa. Chaque type a son propre comportement. Par exemple, les étoiles Z Cam peuvent rester dans un état stable un moment, alors que les SU UMa connaissent des éruptions normales et des éruptions plus grandes et intenses appelées Superéruptions. La présence de superhumples-des variations de luminosité qui durent plus longtemps que la période orbitale habituelle-caractérise les étoiles SU UMa.

Caractéristiques des Naines Novae

Lors d'une superéruption, les étoiles SU UMa affichent des superhumples dont les périodes sont légèrement plus longues que leurs périodes orbitales. Ces superhumples proviennent de certaines conditions dans le disque entourant les étoiles. Des rapports de masse spécifiques sont nécessaires pour que ces étoiles montrent le comportement SU UMa, généralement compris entre 0,25 et 0,30.

Certaines naines novae, en particulier les étoiles Z Cam, montrent parfois des motifs de luminosité uniques. Elles peuvent connaître des augmentations lentes de luminosité, interrompues par des éclats lumineux. Ce comportement suggère un cycle d'activité au sein du système, semblable à celui observé chez les étoiles SU UMa.

Le Cas de BO Cet

BO Cet est une étoile remarquable qui présente des caractéristiques à la fois des types SU UMa et Z Cam/IW And. Cette étoile a d'abord été identifiée comme étoile de type NL, mais des investigations ultérieurs ont confirmé son statut de naine nova, située au-dessus de l'écart de période conventionnel dans le comportement des systèmes.

La période orbitale de BO Cet a été enregistrée à environ 0,14 jours, ce qui indique qu'il s'agit d'un système à éclipses. On a constaté qu'elle présente des comportements de stagnation inhabituels, semblables à ceux des étoiles de type IW And. Un constat important a été que BO Cet a affiché des superhumples lors de l'une de ses longues éruptions, suggérant qu'elle pourrait appartenir à la catégorie SU UMa malgré sa position au-dessus de la plage typique pour ces étoiles.

Le rapport de masse de BO Cet a été estimé entre 0,31 et 0,34, soutenant sa classification en tant que naine nova de type SU UMa. Elle montre ce comportement malgré qu'il soit supérieur à la plage attendue pour une telle activité, ce qui indique que les conditions dans son disque ont pu permettre ce comportement de manière inattendue.

Observations et Découvertes

En 2022, une série d'observations a révélé que BO Cet s'était éclaircie après une éruption significative. Pendant cette phase d'éclaircissement, de petits éclats de lumière ont été enregistrés, similaires au comportement de stagnation observé chez les étoiles IW And. Cela a finalement conduit à une éruption plus longue et plus brillante, suggérant un schéma d'éruptions répétées qui caractérise les étoiles SU UMa.

Grâce à diverses analyses de courbes de lumière, les chercheurs ont pu confirmer la présence d'un supercycle au sein de BO Cet. Ce cycle est composé d'éruptions courtes et normales qui augmentent progressivement en luminosité avant de mener à une éruption majeure, appelée superéruption. Le schéma observé en 2022 a confirmé des résultats similaires à ceux enregistrés chez les étoiles SU UMa.

Les données recueillies ont indiqué que le comportement de BO Cet s'aligne étroitement avec l'augmentation de luminosité des éruptions de naines novae, la différenciant des étoiles de type IW And, qui montrent généralement un schéma différent. Cette différence pourrait provenir des conditions initiales du disque de l'étoile au début de son cycle, marquant une distinction essentielle entre ces types de naines novae.

Superéruption Ratée dans BO Cet

Un aspect intéressant des observations de BO Cet en 2022 soulève des questions sur une soi-disant superéruption ratée. Les observations d'étoiles similaires révèlent souvent que la dernière éruption avant une superéruption tend à être significativement lumineuse et prolongée. Cependant, dans le cas de BO Cet, bien que l'éruption ait été lumineuse, elle n'a peut-être pas duré assez longtemps pour développer les conditions typiques nécessaires à une superéruption complète.

Dans le cas de BO Cet, cette éruption a coïncidé avec la stagnation observée chez les étoiles de type IW And. Cette relation suggère que les effets de marée et la résonance 3:1 pourraient potentiellement influencer le comportement de l'étoile à ce moment-là. Si les conditions sont favorables, la résonance 3:1 peut induire une superéruption ; sinon, le comportement de l'étoile peut revenir à des schémas typiques des étoiles IW And.

Importance des Observations Régulières

L'activité inattendue de BO Cet en 2022 n'a pas été remarquée en temps réel mais a été identifiée plus tard lors d'un examen des données d'observation publiques. Cet oubli peut être dû à un manque de suivi régulier. Pour beaucoup d'observateurs, BO Cet avait été considéré comme une étoile de type NL avec peu de variations, rendant son observation moins attrayante.

Étant donné que le comportement de l'étoile a considérablement changé après 2019, elle mérite plus d'attention, semblable à d'autres naines novae. Les changements dans de tels systèmes stellaires peuvent être transitoires, ne se répétant pas facilement. Des cas similaires, comme celui de BK Lyn, illustrent comment une étoile peut passer d'une classification à une autre et rester dans un nouvel état, ce qui rend nécessaire une surveillance vigilante pour capturer de telles occurrences.

Pour les observateurs avec accès à des télescopes, mener des observations fréquentes lorsque l'étoile est lumineuse pourrait fournir des données précieuses, notamment concernant la présence de superhumples. Plusieurs observations par nuit pourraient augmenter les chances de détecter ces changements périodiques qui caractérisent le comportement SU UMa.

Conclusion

BO Cet présente un mélange fascinant de comportements associés à la fois aux étoiles SU UMa et aux étoiles Z Cam/IW And. Ses caractéristiques uniques et ses interactions dans le système binaire éclairent des schémas plus larges dans les variables cataclysmiques. Les cycles de luminosité variés, y compris les superéruptions et les stagnations, contribuent à la compréhension du fonctionnement de ces systèmes et de leur transition entre différents états.

L'étude de BO Cet souligne l'importance d'une surveillance continue et la nécessité d'une approche proactive pour observer les étoiles variables. Des observations régulières peuvent révéler des changements significatifs dans le comportement et aider à identifier de nouveaux schémas, enrichissant les connaissances sur les variables cataclysmiques et leur nature dynamique. D'autres enquêtes et collectes de données seront cruciales pour déchiffrer les complexités de tels systèmes stellaires et saisir leurs comportements intrigants.

Source originale

Titre: SU UMa-type supercycle in the IW And-type dwarf nova BO Cet above the period gap

Résumé: BO Cet is renowned cataclysmic variable having an orbital period above the period gap (0.139835 d) and showing both features of a Z Cam/IW And star and an SU UMa star. Using the Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) forced photometry and the All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) Sky Patrol data, I found that BO Cet underwent a superoutburst in 2022 October-November after a series of short, normal outbursts with increasing amplitudes. This sequence of outbursts (supercycle) is what is seen in many SU UMa stars and this observation strengthened the suggestion that the accumulating mass and angular momentum in the disk during repeated normal outbursts caused a superoutburst even in the unusual system BO Cet. The outburst just preceding the superoutburst bore characteristics of an IW And-type standstill. This phenomenon reinforces the suggestion that the terminal outburst in IW And stars occurs when the disk radius reaches a certain limit. I consider that this outburst was a failed superoutburst, during which the disk reached the radius of the 3:1 resonance but the outburst faded before superhumps developed. In BO Cet with a mass ratio on the borderline of the stability of the 3:1 resonance, there may have been a competition between the effects of tidal truncation and the 3:1 resonance as the disk radius grew and the latter won in the current case. This finding in BO Cet might suggest that IW And-type and SU UMa-type phenomena are more strongly physically related than have been thought.

Auteurs: Taichi Kato

Dernière mise à jour: 2023-02-06 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.02593

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.02593

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

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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