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Spectro, Astero et Hélio Blog
11 avril 2013

Helium shockwave in RR Lyrae, Onde choc à Hélium dans RR Lyrae, Blazhko effect solved ?

RR Lyrae est le prototype d'étoile pulsante de masse légère évoluées. C'est le type d'étoile variable le plus commun. Bien connue dans les amas globulaires ces étoiles sont plus vieilles et plus légère que le Soleil et ne sont pas chimiquement évoluées conservant la composition de leur nébuleuse primitive. Mais le fait le plus important est qu'il y a une relation entre la période de pulsation, typiquement autour de la demi-journée et la luminosité de ces étoiles. Donc nous pouvons utiliser ces étoiles comme des chandelles standarts de distance dans l'univers, en trouvant leur période de pulsation.

Tout serait parfait s'il n'y avait pas d'effet Blazhko. Dans certaines RR Lyrae cet effet fait varier la période et l'intensité des pulsations de cycle en cycle. On ne connaît pas la vraie nature de l'effet Blazhko et ce après un siècle d'effort pour le comprendre.

Les études en spectroscopie des RR Lyrae ont surtout été réalisées  par un observateur fantastique qui est George W Preston. Récemment, 2011, Preston a constaté qu'une brève émission d'hélium est aperçue dans les spectres des étoiles RR Lyrae Blazhko au maximum de l'émission h l'alpha. Il a trouvé 10 étoiles à effet Blazhko présentant cette caractéristique et suggére que toutes les étoiles Blazhko présenteraient l'Hélium en emisison pendant leur cycle.

En 2011 Gillet et al, A&A 2013, au CFHT, ont découvert une telle émission dans l'étoile prototype RR Lyrae elle même pendant moins de 7 minutes durant la seule nuit d'observation. C'était la première fois que l'émission d'Hélium a été trouvée dans RR Lyrae aprés plus d'un siècle d'observation de cette étoile! Pourquoi ? Parce que l'émission de l'Hélium dans RR lyrae est nouvelle ! Un nouveau modèle propose d'expliquer l'effet Blazhko par une lente variation des réactions nucléaires dans l'enveloppe H-He autour du cœur stellaire créant une onde de choc plus forte pendant le maximum de l'effet Blazhko permettant alors de ioniser l'hélium en plus de l'hydrogène.

Le nouveau modèle d'effet Blazhko basé sur ces observations prévoit plus d'événements d'Hélium sur RR Lyrae qu'observés.



Cela signifie que les amateurs peuvent avec de petits télescopes et des observations soignées contribuer à résoudre le mystère ancien de l'effet Blazhko pendant la saison d'observation 2013 avec l'accumulation d'observations spectroscopiques temporellement résolues sur RR Lyrae au maximum de l'effet Blazhko. Ce n'est pas facile il faut avoir de la chance pour obtenir un évennement, mais ça peut être une contribution majeure à l'astrophysique stellaire moderne.

 

 

 

RR Lyrae is the prototype of light mass evolved pulsating star. It is the most common variable star. Well known in globular cluster these stars are older and lighter than the Sun and are not chemically evolved conserving their primitive nebular composition. But the most important fact is that there is a relation between period of pulsation, typically around half a day, and star luminosity. So we are able to use these stars as standard candles of distance, sizing the universe, by finding their pulsating period.

Everything would be perfect if there were not Blazhko effect. In some RR Lyrae stars this effect make variation of  pulsation period and intensity from cycle to cycle. The true nature of Blazhko effect is not known after one century of effort to understand it.

Spectroscopy studies of RR Lyrae stars has been done mostly from a long time by a fantastic observer who is George W Preston. Recently , 2011, Preston found that a brief emission of helium came in Blazhko RR Lyrae stars at maxima h alpha emssion intensity. He founds 10 stars showing this behavior and suggest that all Blazhko stars present Helium emisison during their cycle.

In 2011  Gillet and all, A&A 2013, at CFHT discovered such emission in prototype star RR Lyrae itself during for less than 7 minutes the  only one night of observation. It was  the first time that Helium emission was found in RR Lyrae in more than one century of observations. Why ? Because Helium emisison in RR lyrae is new ! A new model explaining Blazhko effect by slight variation of the nuclear réaction in core H-He shell making shockwave stronger during a maxima phase of the Blazhko.

This new model of Blazhko effect based on these observations predict much common Helium events on RR Lyrae than observed.

I

That means that amateurs can with small telescopes and carefully observations contributed to solve the long time mysterious Blazhko effect during 2013 observation season with accumulation of time resolved spectrospy on RR Lyrae center on the maxima of Blazhko effect. It's hard to observe, need luck to get one jump, but could be a major contribution at modern stellar astrophysic.

 

 

 

 

 

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Commentaires
J
Congratulations on the results of your observations Thierry. Spotting the Helium emission must have taken great patience and skill with the lines only being visible for a few minutes.<br /> <br /> <br /> <br /> I had a look for Gillet's paper on A&A but it doesn't look like it has been published yet - will look forward to reading it when it comes out.
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