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WR140: venti stellari...

Le nuove tecniche per studiare e comprendere la natura di tanti fenomeni celesti.

Messaggioda Paolo » 27 nov 2016, 21:53

E' la stella del momento. La HD 193793, Wolf-Rayet nr. 140 di tipo WC7, ha una compagna di tipo O5 (probabilmente supergigante) ed entrambe orbitano attorno al centro di massa con un periodo di 7,94 anni. La particolarita' e' che entrambe perdono una notevole quantita' di massa tramite un intenso vento stellare (quello della WR e' piu' denso) e la collisione dei venti produce un fronte d'urto, quindi la compressione e il riscaldamento dei gas ionizzati.

Dicevo "del momento" perche' l'orbita e' molto eccentrica e siamo prossimi al punto in cui le due stelle sono molto vicine e gli effetti della collisione, che riguardano tutto il range spettrale dall'infrarosso ai raggi X ed oltre, sono meglio osservabili.

Sul sito di Peredur Williams (http://www.roe.ac.uk/~pmw/Wr140int.htm), dove potete trovare molte informazioni, e' riportata una animazione che evidenza il fronte d'urto durante la fase orbitale:

Immagine

I meccanismi fisici delle interazioni tra i venti stellari non sono completamente spiegati dagli astronomi e si sfrutta il momento del periastro per raccogliere, grazie alle campagne osservative, quanti piu' dati possibile. Sono stati coinvolti anche gli astrofili, che con il passare degli anni diventano sempre meglio attrezzati e piu' preparati. Infatti, nell'ultimo periastro del 2009, la campagna osservativa ha visto una grande partecipazione amatoriale. Ad esempio si veda la pagina sul sito di Robin Leadbeater:

http://www.threehillsobservatory.co.uk/ ... tra_41.htm

I risultati della campagna 2009:

http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph- ... 8....2F&db

Spectroscopy of the archetype colliding-wind binary WR 140 during the 2009 January periastron passage
ABSTRACT
We present the results from the spectroscopic monitoring of WR 140 (WC7pd + O5.5fc) during its latest periastron passage in 2009 January. The observational campaign consisted of a constructive collaboration between amateur and professional astronomers. It took place at six locations, including Teide Observatory, Observatoire de Haute Provence, Dominion Astrophysical Observatory and Observatoire du MontM´egantic.WR 140 is known as the archetype of colliding-wind binaries and it has a relatively long period (~8 yr) and high eccentricity (~0.9). We provide updated values for the orbital parameters, new estimates for the WR and O star masses and new constraints on the mass-loss rates and colliding-wind geometry.


Per la campagna in corso Murphy ci ha messo lo zampino (ovviamente)... Il problema e' che il periastro capita nella stagione invernale (18 dicembre) e la stella si trova nella costellazione del Cigno. I conti sono presto fatti: e' necessario avere l'orizzonte a nord-ovest libero (il precedente periastro comunque non e' andato meglio). Purtroppo non ho questa condizione dalla mia postazione osservativa per cui non credo di poter partecipare alla campagna.

Qualche sera fa ho preso lo spettro di questo interessantissimo soggetto, osservando in prima serata quando era ancora piuttosto alto. Tra le righe piu' interessanti (ovvero quelle sensibili agli effetti della collisione) dello spettro ottico si segnalano l'elio neutro (He I) e il carbonio due volte ionizzato (CIII). Per avere un migliore SNR ho utilizzato il reticolo da 1200 l/mm (al posto del 2400 l/mm) ed ho selezionato l'intervallo spettrale che comprende le righe di emissione fortemente allargate per il vento stellare del CIII e del CIV. Lo spettro risultante (vari passaggi di nuvole durante le riprese):

wr140_ 20161123_738_Paolo Berardi.png

L'emissione del CIII e' quella a sinistra, piu' bassa e con la sommita' piatta. Nel sito di R. Leadbeater segnalato in precedenza c'e' una bellissima animazioneche mostra come sia variato il profilo durante il periastro. Mentre le larghissime righe CIII e CIV appartengono alla stella WR, altre piccole righe presenti nello spettro, stavolta in assorbimento e piu' strette, sono dovute alla compagna di classe O5.

Un vero peccato per me non poterla seguire nel momento piu' interessante...

Non so dirvi quanto siano importanti eventuali spettri a bassa risoluzione. So che i prof ne richiedono a media e alta (SNR permettendo) per studiare i profili di alcune righe. Io li prenderei comunque, e' un evento molto particolare.

Info campagna osservativa:
http://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?t=3739
http://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?f=32&t=4451

Paolo
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Messaggioda umberto » 28 nov 2016, 17:36

Grazie dell'info Paolo.Umberto
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Messaggioda miror » 2 dic 2016, 13:37

Grazie per le numerose info Paolo, il sistema è molto interessante infatti.
Dopo un pò di sosta ho ricominciato con le riprese puntando giusto ieri sera WR140. Mancherebbero un pò di aggiustamenti sulla detection ma dovrei essere vicino

A presto
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WR140_20161201.875.jpg
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Messaggioda Paolo » 2 dic 2016, 15:03

Bellissimo spettro Paolo, complimenti!

Un profilo pieno di gobbe... una gobba per riga di emissione! I venti della WR140 "soffiano" ad altissima velocita' e le regioni gassose emittenti sono in forte espansione.

La mia nuova osservazione del 30 novembre.

Confronto con il profilo del 23 novembre:

wr140_ 23_30nov16_compare_PB.png

Dettaglio della riga CIII 5696:

wr140_ 20161123_738_CIII_PB.png

Non escludo che le differenze osservate siano effetti della collisione dei venti stellari. Si manifestano con eccessi di emissione (tutta o parte della riga si solleva) e formazione di addensamenti (gli addensamenti producono piccole emissioni sul top della CIII). La sommita' della riga CIII e' adesso meno regolare rispetto all'osservazione del 23 e il lieve assorbimento sui 5705A ha subito uno spostamento Doppler.

Analogo confronto con parte della riga dell'elio neutro 5876 (c'e' anche il doppietto del sodio):

wr140_ 20161130_773__NAD_PB.png

Il vento stellare (wikipedia):
https://it.wikipedia.org/wiki/Vento_stellare

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Messaggioda umberto » 3 dic 2016, 22:11

Complimenti a entrambi per queste interessanti osservazioni.Umberto
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Messaggioda Fab » 3 dic 2016, 23:08

Davvero interessante. Appena il meteo lo permette....
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Messaggioda Paolo » 12 dic 2016, 18:53

Con l'approssimarsi al periastro gli effetti dell'interazione dei venti stellari sono molto piu' evidenti. Confronto con l'ultima osservazione del 9 dicembre. Sempre Lhires III con 1200 l/mm.

wr140_ 20161123_738_Paolo Berardi.png


Dettaglio della riga fortemente allargata dovuta al carbonio CIII:

wr140_ 20161123_738_Paolo Berardi_2.png

Leggere alterazioni anche per la riga (anch'essa fortemente allargata) dell'elio neutro 5876:

wr140_ 20161123_738_Paolo Berardi_3.png


Credo che queste variazioni siano apprezzabili anche a bassa risoluzione.

Forza Umbe', punta la tua nuova creatura sulla Wolf-Rayet!

Paolo
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Messaggioda umberto » 18 dic 2016, 14:09

Salve a tutti, Paolo, grazie dell'invito all'osservazione della WR140, posto una prova con il nuovo spettroscopio da me assemblato.Conto di riprendere l'osservazione integrando di più.La picola emissione a sinistra è la linea del mercurio sul fondo cielo.
Umberto

Profilo WR140.jpg
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