ITEM METADATA RECORD
Title: Case studies of variable B-stars: 12 (DD) Lacertae, AU Monocerotis and alpha (67) Vir (Spica).
Other Titles: Asteroseismologische studie van variabele B-type sterren: 12 (DD) Lacertae, AU Monocerotis en alfa (67) Vir (Spica).
Authors: Desmet, Maarten; M0118181
Issue Date: 22-Dec-2009
Abstract: Het onderzoeksdomein binnen de astrofysica waarin stertrillingen aangewe nd worden om informatie af te leiden over de inwendige structuur van ste rren noemt men asteroseismologie. Het inwendige van een ster is niet op een directe manier waarneembaar, maar door de trillingen te bestuderen, die verschillende lagen van de ster doorlopen, kunnen we de stellaire st ructuur karakteriseren. Dit hebben onderzoekers ook gedaan om het inwend ige van de aarde te bestuderen aan de hand van aardbevingen. Stertrillin gen komen in verschillende types sterren voor, en in verschillende fases van hun evolutie. In dit werk zullen we het trillingsgedrag van massieve B-sterren bestude ren, en meer in het bijzonder van ß Cep sterren. Alle leden van dez e klasse pulseren met perioden tussen ongeveer 3 en 8 uren gedurende het overgrote gedeelte van hun leven. ß Cep sterren zijn zeer massieve sterren nabij de hoofdreeks en met een hoge oppervlaktetemperatuur en l ichtkracht. Ze verbranden hun waterstof 100 keer sneller dan de zon en s terven een spectaculaire dood als een supernova explosie. Het zijn deze supernova's die ervoor zorgen dat de eindproducten van de nucleaire reacties die in de kern van deze massieve sterren worden gevor md, aan het interstellaire medium worden vrijgegeven. Op deze manier lev eren dergelijke objecten de grootste bijdrage tot de verrijking van het universum met zware chemische elementen. Een gedetailleerde kennis van d e evolutie van massieve sterren zou ons bijgevolg ook in staat stellen o m de huidige evolutietheorieën van sterrenstelsels te verfijnen. Zon-achtige sterren hebben een convectieve zone in hun buitenste sterlag en. In massievere sterren komen daarentegen alleen maar convectieve bewe gingen voor in en rond de kern. We weten echter nog maar weinig over de manier waarop het materiaal van de convectieve kern vermengd wordt met h et materiaal in de bovenliggende radiatieve lagen. Bovendien weten we ni et hoe de verschillende sterlagen roteren, terwijl rotatie een bijkomend e bron van vermenging is tussen de kern en de convectief stabiele lagen daarboven. De grote inspanningen om observatiecampagnes op te zetten hebben de aste roseismologie een enorme stap voorwaarts geholpen. Er zijn multisite cam pagnes opgezet en satellieten gelanceerd die volledig aan asteroseismolo gie gewijd zijn. In deze thesis hebben we al deze activiteiten en observ ationele inspanningen gebruikt om onze doelen te verwezenlijken. Het hoofddoel van dit werk is bijdragen tot het begrip van de evolutie v an B-type sterren. De beste manier om dit te doen is zich toespitsen op heldere en makkelijk observeerbare sterren, die ons hoog-kwalitatieve da ta kunnen bezorgen. We hebben data gebruikt van een zeer grote multisite campagne met acht verschillende telescopen om een multiperiodieke &#946 ; Cep ster te onderzoeken, nl. 12 Lac. We hebben AU Mon onderzocht , een interagerende dubbelster met een massieve B-component, met CoRot f otometrie vanuit de ruimte, en spectroscopie en fotometrie vanop de aard e. Ten slotte hebben we een campagne opgezet om een binair systeem met t wee B-sterren te observeren, waarvan één een ß Cep ster is, nl. Spi ca. Spica werd gelijktijdig vanuit de ruimte geobserveerd met de MOST-sa telliet, en vanaf de aarde met twee verschillende telescopen. Het grote voordeel van het onderzoek van binaire trillende sterren is dat we bijko mende restricties aan de stellaire modellen kunnen opleggen. Voor 12 Lac hebben we tien onafhankelijke frequenties gevonden en hebben we de vier hoofdmodi kunnen identificeren door middel van twee spectros copische modusidentificatietechnieken. Dit gaf ons waardevolle informati e om een gedetailleerde seismische modellering van de ster te kunnen uit voeren. Het bestuderen van de interagerende en eclipserende binaire ster AU Mon heeft geleid tot het bepalen van verbeterde en consistente funda mentele stellaire parameters voor de twee componenten van het systeem. W e konden de waardes van de stellaire massa’s, de radii, de l ichtkracht en de effectieve temperaturen sterk verbeteren. We ontdekten snelle en periodieke lichtvariaties in de CoRoT residus. We detecteerden twee stabiele frequenties gelegen in het verwachte frequentiedomein van B-type sterren. We karakteriseerde de lange-termijn-variatie in de lich tsterkte en toonde aan dat deze variatie afkomstig is van een afname van het totale licht door variabel circumstellair materiaal. Voor Spica hebben we een verbeterde set van orbitale parameters kunnen o pstellen, door onze radiale snelheden samen met de volledige MOST-lichtc urve te fitten. We hebben eerst de techniek van ‘spectrale ontrafeling’ gebruikt om de bijdragen van beide componenten tot de samengestelde spec tra te bepalen. Vervolgens hebben we de variabiliteit van het systeem op twee manieren onderzocht. Ten eerste hebben we gezocht naar variabilite it in de lichtcurve. Daarnaast gaven de ontrafelde spectra ons informati e over de variabiliteit van de meest massieve B-component. Dit liet ons toe een spectroscopische mod us-identificatie techniek toe te passen op de ontdekte pulsatiemodes. We hebben onze finale observationele resultaten getoetst aan theoretische voorspellingen door middel van stellaire modellering. Hierdoor konden we de leeftijd van het systeem beperken tussen 12.6 en 17.8 miljard jaar.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Institute of Astronomy

Files in This Item:
File Status SizeFormat
PhD_MDesmet.pdf Published 17001KbAdobe PDFView/Open

 


All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.