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Spectroscopic mode identification of the [delta] δ Scuti star 4 CVn
Valentina Schmid
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Michel Breger
DOI
10.25365/thesis.22489
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30338.84562.161759-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Gebiet der Asteroseismologie beschäftigt sich vornehmlich mit der Theorie stellarer Pulsationen. Da die Eigenschaften der Schwingungen stark von der Struktur und dem Aufbau der Sterne abhängen, kann durch ihre Untersuchung ein einmaliger Blick ins Sterninnere geworfen werden. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse können dazu beitragen unser Verständnis der physikalischen Abläufe, der Entwicklung und der Zusammensetzung dieser Himmelskörper zu verbessern.
In der vorliegenden Arbeit wird der Delta Scuti-Stern 4 CVn untersucht. Es handelt sich hierbei um einen Stern, von dem schon seit einigen Jahrzehnten spektroskopische und photometrische Daten gesammelt worden sind, und der bereits in zahlreichen Publikationen eingehend untersucht worden ist (Breger et al., 1999; Breger, 2000b; Breger et al., 2008; Breger, 2010). In der vorliegenden Arbeit wurden Daten, die über einen Zeitraum von vier Monaten am 2.1m Otto-Struve-Teleskop des McDonald Observatorium in den Davis Mountains in West Texas, USA gewonnen worden sind, mit Hilfe des Computerprogramms IRAF reduziert und für weitere Untersuchungen aufbereitet. Ein starker Trend in der Radialgeschwindigkeitskurve deutet darauf hin, dass 4 CVn Teil eines Doppelsternsystems mit einer Periode der exzentrischen Bahn von 124,3 Tagen ist.
Anschließend wurde das zeitlich variierende Profil einer Absorptionslinie untersucht. Durch eine Fourieranalyse konnten elf Frequenzen, von denen acht bereits photometrisch nachgewiesen worden sind, entdeckt werden. Für diese elf Moden wurde anschließend eine Modenidentifikation durchgeführt. Es konnte jeder Pulsation Werte für die Quantenzahlen (l,m) zugewiesen werden, wobei die drei nur in den spektroskopischen Datenstzen nachgewiesenen Frequenzen hohe l-Werte größer als 4 haben.
Im Folgenden werde ich mich eingehend mit den verwendeten Methoden befassen und jede einzelne ausführlich erklären. Ich werde die Ergebnisse meiner Analyse präsentieren und diese in bezug zu einer bereits publizierten spektroskopischen Studie über 4 CVn (Castanheira et al., 2008) stellen.
Abstract
(Englisch)
The study of stellar pulsations is one of the main components of asteroseismology. Since stellar oscillations largely depend on the stellar interior, the frequency, amplitude, and geometry of the modes provide a unique view into the inside of a star. Thus, the investigation of pulsational properties reveals important information on the internal stellar structure, which is used to improve stellar models.
This thesis deals with the analysis of spectroscopic measurements of the δ Scuti star 4CVn, which is a well studied pulsator (Breger et al., 1999; Breger, 2000b; Breger et al., 2008; Breger, 2010). The star was observed for four months with the 2.1 m Otto-Struve telescope at McDonald Observatory, which is located in the Davis Mountains in West Texas, USA, using the Sandiford Cassegrain Echelle spectrograph. The obtained data were reduced with the help of the software tool IRAF, preparing them for further interpretation regarding their time-dependent properties.
The reduction process revealed a strong non-sinusoidal periodicity in the first moment of the line profile, which is usually related to radial velocity. This trend was discovered to be due to binary motion. A Keplerian orbit of high excentricity and a period of 124.3 d was fitted to the data and subsequently subtracted to correct the radial velocity shift.
A following frequency analysis resulted in the detection of eleven frequencies, of which eight were already found in photometric data sets. By means of the Fourier parameter fit method, which interprets the profile variations of the absorption lines, a mode identification was carried out. Values of (l, m) could be assigned to all the eleven modes. The three frequencies which were only detected in spectroscopic data sets turned out to be high-degree modes with l greater than 4.
In the present thesis, I will discuss the applied methods in detail. I will present the obtained results and discuss them with regard to a previously published spectroscopic study (Castanheira et al., 2008).
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
asteroseismology Delta Scuti stars frequency analysis mode identification
Schlagwörter
(Deutsch)
Asteroseismologie Delta Scuti Sterne Frequenz Analyse Modenidentifikation
Autor*innen
Valentina Schmid
Haupttitel (Englisch)
Spectroscopic mode identification of the [delta] δ Scuti star 4 CVn
Paralleltitel (Deutsch)
Spektroskopische Modenidentifikation des Delta Scuti Sterns 4 CVn
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
68 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michel Breger
Klassifikationen
39 Astronomie > 39.11 Astronomische Beobachtung, Observatorien, Planetarien ,
39 Astronomie > 39.40 Sternsysteme, Sterne
AC Nummer
AC09572293
Utheses ID
20089
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |