Ricerca di stelle Be

[nico]

Ciao a tutti,
dopo una serie di test alla ricerca del migliore setup possibile con la nostra strumentazione, siamo arrivati ad una situazione finalmente accettabile e abbiamo quindi pensato di iniziare ad affrontare una ricerca di nuove stelle Be.
L'idea ci è venuta leggendo quanto scritto nel testo di Francois Teyssier (e tradotto da Paolo Berardi) "Spettroscopia a bassa risoluzione OHP 2013 Guida per l'osservazione". In questo momento non trovo illink per lo scaricamento.
In questa guida si fa riferimento ad alcuni campi di ricerca nei quali si possono usare proficuamente i reticoli da 150/300 l/mm dell'Lhires III o l'Alpy 600 o altri spettroscopi.
In particolare ci è sembrata molto interessante la statistica sulla percentuale di stelle Be rispetto alle stelle B alle varie magnitudini.
In pratica risulta evidente che oltre la magnitudine 5 il numero percentuale di Be scoperte rispetto al totale delle stelle B (minore di un 5%) è drasticamente minore di quelle intorno alle magnitudini più luminose (circa 16%).
Poichè non c'è alcun motivo fisico per questa differenza di percentuale, la percentuale di Be dovrebbe essere quindi uguale per ogni livello di magnitudine, ed è allora chiaro che fra le stelle di tipo B oltre alla magnitudine 5 o 6, ci dovranno essere ancora diverse centinaia di Be non ancora scoperte.

Partendo da questa statistica abbiamo pensato che avesse senso affrontare una serie di osservazioni col reticolo da 150 l/mm su stelle di magnitudine maggiore della 6 di tipo B0 - B3 e classe III, IV, V.

Abbiamo quindi scelto per iniziare un certo numero di stelle ufficialmente non Be, o almeno mai classificate come tali.

Nel grafico che segue abbiamo messo a confronto 5 spettri di stelle di magnitudine maggiore di 7 di tipo B che abbiamo ripreso ieri sera con il nostro telescopio da 25 cm f/10, camera CCD SBIG ST7XME e Lhires III a 150 l/mm.
Abbiamo inoltre ripreso anche uno spettro di una stella (HD 333452) ufficialmente classificata come Be già presente nel catalogo del Bess, ma che fino ad oggi non ha alcuno spettro nel database.

Come si vede nei grafici, nessuna delle stelle riprese mostra attualmente attività in emissione, o almeno non vi è attività rilevabile con la nostra strumentazione.

Dettaglio della riga H alfa.

Ovviamente sapevamo che la speranza di scoprire subito una nuova Be con soli 5 spettri era praticamente nulla, anche perchè probabilemnte dovremo riprendere qualche decina o centinaia di spettri prima di trovare qualcosa di nuovo (e di rilevabile con i nostri strumenti), ma secondo la statistica, in media ogni 10 stelle analizzate ce ne dovrebbe essere minimo una di tipo Be..... ma si tratta di una media, con tutti i limiti del caso.
Se poi ci mettiamo anche le onnipresenti leggi di Murphy ......

Ciò che ci chiediamo è se secondo voi il ragionamento che stiamo facendo è corretto oppure, anche se i numeri sono quelli della statistica, nella realtà, per i motivi più disparati, la probabilità di trovare una nuova Be è talmente bassa che affrontare la ricerca basandoci solo sul tipo spettrale e sulla classe è come cercare un ago in un pagliaio.

Voi che ne pensate?
Può valer la pena tentare un monitoraggio del genere?

Saluti
Nico

[Paolo]

Eccellente... un'altra splendida iniziativa e un altro spettroscopio che non prende polvere! Anche secondo me nessuna delle stelle da voi osservate e' attualmente in attivita'. L'effetto della formazione del disco equatoriale attorno alla stella sarebbe ben apprezzabile anche con il Lhires III 150. In questo momento l'assorbimento delle righe mi sembra perfettamente "integro".

E' proprio questa pero' la difficolta' nell'identificare una stella Be: la fase di emissione ha una durata limitata. Cioe' le stelle Be alternano una fase "quiescente" ed una "attiva". Le variazioni possono essere a breve ma anche a lunghissimo termine. Significa ad esempio che nessuno puo' escludere che le sei stelle da voi osservate siano tutte Be in fase quiescente (la HD333452 lo e' di sicuro). Estremizzando, le stelle B non catalogate come attive potrebbero anche essere tutte Be in fase quiescente da lunghissimo tempo...

Dall'archivio BeSS (piu' facilmente da ArasBeAM) potete vedere come tante stelle Be siano in questo momento non attive. Scorrendo nel tempo (verso il basso nella pagina ArasBeAM) si puo' avere una stima di quanto possa essere lungo il periodo di quiescenza. Non tutte le stelle selezionate hanno parecchi spettri in archivio ma per molte di esse si potrebbe fare una interessante statistica. Chiaramente puo' non esserci una regolarita' nel periodo, tra l'altro i meccanismi che determinano la formazione del disco non sono neanche ben compresi dagli astronomi.

In definitiva il vostro progetto e' molto interessante ma occorre monitorare periodicamente le stelle dell'elenco. E' un impegnativo lavoro che volendo potremmo portare avanti in modo condiviso, considerate che ci sono anche Umberto e a breve Marco Leonardi che sicuramente apprezzeranno una attivita' del genere. Speriamo il meteo e i nostri impegni ci lascino fare...

A presto
Paolo

PS: il documento di Teyssier che ho tradotto si trova qui:
http://www.astronomie-amateur.fr/Docume ... ion_It.pdf

[nico]

Ciao Paolo, e tutti.
Siamo veramente felici che tu abbia apprezzato questo nostro progetto osservativo.
Ci piacerebbe veramente molto poter condividere questa ricerca con chiunque voglia partecipare.
Benvengano Umberto, Marco Leonardi e chiunque altro se hanno tempo e voglia di provare.

Certo che l'ideale sarebbe mettere tutte le osservazioni in un database accessibile da tutti, sullo stile del Bess, ma per fare ciò ci vorrà una piattaforma web adatta e non so se sia alla nostra portata.

Raccogliere tutti gli spettri di centinaia di stelle e crearne uno storico sarebbe secondo noi un valido strumento di indagine, anche se nella stragrande maggioranza dei casi quelle stelle saranno normalissime stelle B e basta.

Comunque sia, noi l'idea l'abbiamo butatta lì, se a qualcuno piace ci possiamo tranquillamente coordinare, magari condividendo una lista di possibili target da indagare.

Che ne dite?

Nico Montigiani
Massimiliano Mannucci

[marcoleo]

Complimenti ! E’ molto interessante questa iniziativa. Se osserviamo il diagramma Hertzsprung-Russell (diagramma HR) le Be star sono situate nella sequenza principale e vicino alle SPB star (Slowly Pulsating B).

Quindi si tratterebbe di osservare gli oggetti classificabili in quella parte del diagramma HR. Lo strumento che vedo più rapido da utilizzare per avere una prima risposta è lo Star Analyzer 100 che evidenzierebbe subito in H alpha eventuali emissioni che in un ccd monocromatico è facilmente individuabili come riga bianca di emissione. In caso di dubbio si potrebbe passare ad una risoluzione medio-alta con reticolo da 600 linee/mm in su. In sostanza mi unirei volentieri al gruppo Quasar osservazione potenziali Be star. Il mio principale problema è che osservo dal terrazzo di casa e sono vincolato alla fetta sud-ovest del cielo. Di tanto in tanto potrei anche spostare il tutto verso nord nord-est dove dispongo di un altro terrazzino meno spazioso ma comunque utilizzabile.

Grazie, Ciao,
Marco

[nico]

Grazie Marco per aver apprezzato la nostra idea.
Penso anche io che con uno Star Analyzer si possa già fare una ricerca di questo tipo.
Per iniziare bisognerebbe scegliere i target in base alla classe spettrale ed al tipo.
Il testo di Teyssier tradotto da Paolo suggerisce di scegliere stelle di classe B0 - B3 e di tipo III o IV, ma ho visto che nel Bess ci sono anche molte stelle di tipo V.
Aggiorniamoci sulla lista dei target e sui metodi di ripresa più idonei.

A presto
Nico

[Paolo]

Grazie per la disponibilita' Marco! Non preoccuparti assolutamente per il settore di cielo in cui osservare. Divideremo fra noi gli oggetti in funzione anche di questo. Tenete conto che anche io ho zone "cieche" (es. orizzonte altissimo a nord-est, moderatamente alto a sud e ovest).

Visti i diversi studi in corso e gli innumerevoli spettri finora presi, sarebbe molto utile poter disporre anche noi di un archivio strutturato per i profili spettrali. In formato fits occuperebbero tra l'altro pochissimo spazio su disco. Sono convinto che anche gli spettri per il monitoraggio che non evidenziano nulla (per l'attivita' di cui stiamo parlando) siano comunque utili, sarebbe un peccato non renderli disponibili per eventuali consultazioni future. La piattaforma web e' disponibile (Quasar), chissa' se il nostro webmaster o qualche esperto informatico possa aiutarci...

Paolo

[nico]

Eccezionale Paolo.
Se davvero fosse possibile avere una piattaforma web per creare un database sullo stile del Bess o comunque qualcosa di simile sarebbe davvero una ottima.
Tieniamoci aggiornati.

[Paolo]

Riprendo l'argomento per segnalare che qualcuno si e' organizzato per la ricerca di nuove stelle di tipo Be con survey automatizzate (come quelle impiegate per la ricerca di supernovae), prendendo spettri a bassa risoluzione (per contenere il tempo di integrazione ed osservare un elevato numero di target) di stelle aventi classe spettrale B con specifici requisiti.

Il frutto di una di queste survey si trova nella pagina ARAS a cura di Thierry Lemoult che ha osservato in tempi molto brevi centinaia di stelle ufficialmente "non attive" rilevandone una ventina con le righe dell'idrogeno in emissione:

http://www.astrosurf.com/aras/be_candid ... idate.html

Chiaramente l'emissione della riga h-alfa non e' l'unico requisito per poter dichiarare l'appartenenza alla famiglia delle stelle Be. Devono infatti essere soddisfatte altre condizioni come una specifica classe di luminosita', l'assenza del profilo P-Cygni, un determinato eccesso di infrarosso, ecc.

In ogni caso, trovare attiva una stella non segnalata nel Simbad/CDS come "emission star" ed ovviamente non presente nel BeSS, e' gia' un buon punto di partenza. La classificazione finale verra' fatta in seguito con il supporto dei professionisti.

Nella pagina segnalata sopra ci sono i link ad alcuni elenchi di stelle per il monitoraggio. Possiamo anche preparare da noi una lista ad hoc, considerando il periodo osservativo ed eventuali ostacoli sull'orizzonte (mediante filtri su AR e DEC) con la query del Vizier:

http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/Vizi ... rce=B%2Fmk

Una serie di vincoli potrebbe essere la seguente:

Mag: <8
SpType: <<;B*V;B*II*
RAJ2000: 22 00 .. 05 00
DEJ2000: >0

In questo esempio vengono elencati tutti i riferimenti relativi a stelle con magnitudine V inferiore a 8, classe spettrale B con luminosita' II, III, IV e V (vanno escluse le supergiganti), con AR compresa tra 22h e 05h, declinazione maggiore di 0°.

La stessa stella puo' avere piu' di una riga di output in quanto abbiamo cercato i documenti associati. L'elenco va quindi "sintetizzato" lasciando una sola riga per target, dopo aver opportunamente escluso tutte le stelle nel cui tipo spettrale e' presente la lettera "e" (emission) in almeno uno dei documeti associati. In pratica puo' accadere che una stella sia correntemente classificata nel Simbad come "priva di righe in emissione" ma in uno o piu' documenti precedenti sia stata osservata in stato attivo. In questo caso l'eventuale "scoperta" di righe di emissione nello spettro sarebbe meno utile.

Quindi occorre lavorare un po' sulla lista di output del Vizier. Con un foglio elettronico non dovrebbe essere complicato ottenere la lista dei target da tenere sotto controllo.

Alla ricerca di nuove Be si affianca un'altra importante attivita' di verifica di quanto osservato nelle survey. Gli eventuali spettri a bassa risoluzione che mostrano attivita' e' bene siano confermati da profili a maggior risoluzione.

Ad esempio, per la prima serie di nuovi oggetti scoperti in stato "attivo", sono cominciate le verifiche ad alta risoluzione. Il mio contributo ha riguardato la BD+59 2675, una stella attualmente attiva di mag V 10.3 scoperta nella survey a settembre:

http://www.astrosurf.com/aras/be_candid ... 02675.html

Ce ne sono diverse altre da confermare per cui chi dispone di uno strumento a media o alta risoluzione puo' contribuire. Lo spettro va inviato poi a Thierry Lemoult (indirizzo a fondo pagina ARAS).

Paolo