Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Специальная астрофизическая обсерватория

Российской академии наук

Отчет по научно-исследовательской работе

Спектроскопическое исследование катаклизмических переменных SDSS J205017.84-053626.8 и SDSS J160450.16+414328.6

Выполнил н.с. НИЛ АЗА

каф. астрономии и косм. геодезии КФУ

Николаева Е. А.

Спектроскопические наблюдения.

Данная работа посвящена изучению 2-х катаклизмических переменных звезд SDSS J205017.84-053626.8 и SDSS J160450.16+414328.6. Спектроскопические наблюдения выполнены на 6-м телескопе БТА САО РАН 28 и 30 августа 2009 года с использованием фокального редуктора первичного фокуса SCORPIO-1 [1] в длиннощелевой моде, объемной голографической решетки VPHG1200G и ПЗС-матрицы EEV CCD 42-40 размером 2048х2048.

Получено 17 и 35 спектров для каждого объекта, длительность одной экспозиции составляла 300 секунд. Спектральный диапазон охватывает 3900-5700 Å.

Спектроскопическая обработка была выполнена с помощью программного пакета редукции астрономических данных IRAF. Были проведены следующие процедуры обработки: вычитание тока смещения (байес), чистка спектральных изображений от следов космических частиц с использованием алгоритма L.A.Cosmic [2], коррекция вариации освещенности, построение дисперсионной кривой с использование спектра He-Ne-Ar лампы, исправление геометрических искажений изображений, экстрагирование одномерных спектров с параллельным вычитанием спектра фона неба, спектрофотометрическая калибровка.

SDSS J205017.84-053626.8

SDSS J205017.84-053626.8 является типичным поляром, его спектр содержит очень заметную линию излучения He II 4686 Å, и система наблюдается как в высоких, так и низких состояниях. Подробное фотометрическое исследование было проведено Вудтом и др. [3]. Авторы описали кривую блеска, характерную для поляров, имеющих большие углы наклона орбит: с затмениями ~ 1,5 mag длительностью ~ 260 с, повторяющимися с периодом Porb = 1,5702 часа. Поттер и др. [4] рассчитали эфемериду для середины затмения и уточнили орбитальный период системы:

T (HJD) = 245 3117.6223 (1) + 0.065 424 76 (2) E.

Далее, используя оценку ширины затмения φ = 0,045 и взаимосвязь отношения масс и наклона орбиты в зависимости от длительности затмения из Horne [5], авторы нашли, что наклон должен быть в диапазоне 71˚ < i < 85˚.

Наше исследование поляра SDSS J205017.84-053626.8 было проведено методом доплеровской томографии. Этот метод позволяет получить информацию о распределении излучающего вещества в системе в пространстве скоростей. Были построены доплеровские карты в прямой и inside-out проекциях для эмиссионных линий HeII λ 4686, Hβ, Hγ, HeI λ 4471 (рис. 1-2).

Рис.1. Доплеровские карты в прямой и inside-out проекциях, построенная по линиям HeII λ 4686 (сверху), Hβ (посередине), Hγ (снизу).

Рис.2. Доплеровская карта в прямой и inside-out проекциях, построенная по линии HeI λ 4471.

На картах прямой проекции в линиях HeII и Hγ видно центральное обширное пятно, простирающееся до 1000 км/с. Это согласуется с аккрецией, происходящей вблизи магнитного полюса (в данном случае отрицательного полюса), ближайшего к линии центра двух звезд во времена низкой скорости аккреции.

SDSS J160450.16+414328.6

Объект SDSS J160450.16+414328.6 практически не изучен. Спектр содержит эмиссионные линии HeII λ 4686, Hβ, Hγ и Hδ. Спектры довольно сильно зашумлены, поэтому измерения эквивалентных ширин (рис. 3) и лучевых скоростей удалось сделать только для линии Hβ.

Рис.3. Изменение EW линии Hβ со временем.

Лучевые скорости были измерены методом кросс-корреляции относительно одного спектра – 1 итерация (рис. 4) и относительно суммарного спектра (рис. 5), полученного сложением всех спектров, после учета измеренной лучевой скорости – 2 итерация.

Рис. 4. Измерение лучевых скоростей – 1 итерация.

Рис. 5. Измерение лучевых скоростей – 2 итерация.

Список литературы:

[1] Afanasiev V.L. The SCORPIO Universal Focal Reducer of the 6-m Telescope / V.L. Afanasiev, A.V. Moiseev // Astronomy Letters – 2005. - V. 31. - P. 193-203.

[2] van Dokkum P. G. Cosmic-Ray Rejection by Laplacian Edge Detection / P. G. van Dokkum // PASP – 2001. – V. 113. – P. 1420.

[3] Woudt, P.A. High-speed photometry of faint cataclysmic variables - IV. V356 Aql, Aqr1, FIRST J1023+0038, Hα 0242-2802, GI Mon, AO Oct, V972 Oph, SDSS 0155+00, SDSS 0233+00, SDSS 1240-01, SDSS 1556-00, SDSS 2050-05, FH Ser. / P.A. Woudt, B.Warner & M.L. Pretorius // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – 2004. – V. 351. – P. 1015–1025.

[4] Potter, S.B. Photometric and polarimetric observations of the eclipsing polar SDSS J205017.84-053626.8. / Potter, S.B., O'Donoghue, D., Romero-Colmenero, E., Buckley, D.A.H., Woudt, P.A., Warner, B. // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – 2006. – V. 371 – P. 727–731.

[5] Horne, K. Images of accretion discs -I. The eclipse mapping method. / K. Horne // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society – 1985. – V. 213 – P. 129–141.