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Scoperta della nostra seconda variabile (strana)

Il messaggio delle stelle nel flusso luminoso.

Messaggioda nico » 10 feb 2018, 21:02

Ciao a tutti.
Torno ad intervenire qui sul forum per comunicarvi con molta soddisfazione che dopo la nostra prima variabile scoperta poco tempo fa, io ed il mio collega Massimiliano Mannucci ne abbiamo scoperta un'altra dall'Osservatorio Margherita Hack di Firenze insieme all'amico Matteo Santangelo dell'Osservatorio Astronomico di Capannori (LU) che ci ha supportato per lo studio fotometrico/statistico e per la ricerca bibliografica.
E' uscita da poco una circolare ATel (The Astronomer's Telegrams) che ne da la comunicazione ufficiale.
http://www.astronomerstelegram.org/?read=11279

Anche questa volta la scoperta è avvenuta secondo il principio della serendipità, infatti stavamo eseguendo una serie di riprese solo per fare una calibrazione fotometrica del nostro setup inquadrando un campo di stelle usate come standard fotometrici centrato sulla Selected Area di Landolt SA95.
Le coordinate della nuova stella variabile GSC 66-869 sono le seguenti:
R.A. = 03h 53m 17.72s
Decl. = +00° 04' 22.4"

Sinceramente non ci saremmo mai immaginati di trovare una nuova variabile, fra l'altro piuttosto luminosa (Magn. 13.5 V con una oscillazione di circa 0.11 magnitudini), proprio in uno dei campi stellari più "battuti" dai fotometristi di tutto il mondo proprio perchè contiene stelle che si usano come standard di riferimento fotometrico.

Invece anche stavolta probabilmente, ciò che si cerca era nel posto dove meno te lo aspetti, salvo che non salti fuori qualcuno che ci informi di una precedente presenza di questa stella su qualche catalogo di variabili già pubblicato.
In realtà prima di darne comunicazione abbiamo controllato numerosi cataloghi di variabili e non ne abbiamo trovato traccia.

La cosa più interessante però è che stavolta questa stella sembra essere un oggetto davvero interessante e per certi versi piuttosto misterioso e non così "comune".
Premetto che dopo una attenta analisi dei periodi siamo arrivati alla conclusione che i periodi possibili possono essere 2, ossia P1 = 0.67254 d ± 0.00007 d, oppure P2 = 2*P1 = 1.34508 d.
Ovviamente a seconda di quale periodo prendiamo per buono cambia nettamente la tipologia di variabile da una pulsante (peculiare) nel caso sia vero il P1, ad una binaria ad eclisse (peculiare) nel caso P2.

Purtroppo (o per fortuna) infatti questa stella presenta inoltre delle notevoli peculiarità nella curva di luce a partire da un comportamento non ripetitivo nei minimi, che durante le prime serate osservative erano profondi ed arrotondati, mentre successivamente sono diventati stranamente piatti e meno profondi.

Siccome questo fatto non era sufficiente a complicarci le cose, la curva di luce mostra pure dei "Dip", ossia delle diminuzioni di luce "veloci", della durata di circa 1h14m, che hanno un periodo relativamente simile a quello della pulsazione generale, ma con un ritardo giornaliero di circa 1.7 minuti/giorno, facendo così traslare il Dip lungo la curva di giorno in giorno.

Tornando alla forma generale della curva abbiamo fatto tutta una serie di ricerche bibliografiche (descritte nella ATel) che di volta in volta ci hanno fatto scoprire similitudini con alcuni aspetti di alcune stelle note di tipologie anche completamente diverse fra di loro come ad esempio delle pulsanti Delta Scuti, oppure delle binarie a contato EW particolari tipo le EMRB ossia coppie con rapporto di massa (q) estremamente basso, o altri tipi.
Purtroppo però ogni esempio trovato spiega solo parzialmente alcuni dei comportamenti della nostra stella e nessuno sembra spiegarli tutti in modo tale da farci capire che razza di stella abbiamo di fronte.

Come se non bastasse c'è l'ulteriore presenza di quei Dip che potrebbero essere l'indizio della presenza di un disco, un anello o addirittura il transito di una nana bruna.

Purtroppo non esiste in letteratura uno spettro a bassa o alta dispersione che ci avrebbe aiutato molto nel modellizzare questa stella e la sua magnitudine temo sia proibitiva per farne uno spettro con strumenti amatoriali.

Abbiamo anche provato a modellizzare in 3D il sistema binario (se di ciò si tratta) andando per tentativi poichè non abbiamo tutti i dati necessari, cercando una soluzione che producesse una curva simile a quella reale.
Alla fine abbiamo trovato una possibile soluzione, ma comunque non uguale, poichè solo uno dei due minimi risulterebbe piatto e non entrambi come nelle nostre ultime serate, inoltre non abbiamo potuto (almeno con il software StarLight PRO - Eclipse 3D) inserire un terzo corpo che simulasse i Dips.

Chiedo scusa se mi sono dilungato un po' troppo, ma stavolta sembra che non abbiamo scoperto una semplice variabile, ma un vero e proprio rebus e tutto ciò lo trovo molto intrigante e pure istruttivo.

Allego un po' di immagini esplicative... o almeno spero lo siano.

Se qualcuno di voi ha idee in merito sarebbe interessante confrontarci anche qui sul forum.

Nico Montigiani

GSC 66-869_P=0_67254-BN-bold.png
Curva di luce di GSC 66-869 con periodo P1 = 0.67254 giorni

GSC 66-869_P=1_34508-BN-bold.png
Curva di luce di GSC 66-869 con periodo P1 = 1.34508 giorni

GSC 66-869_P=0_67254-BN-legenda.png

GSC66-869 --- Dip.png
Dettaglio del Dip di GSC 66-869
Allegati
Animazione GSC66-869.gif
Animazione 3D di GSC 66-869
Ultima modifica di nico il 15 feb 2018, 16:41, modificato 1 volta in totale.
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Messaggioda LFranco » 10 feb 2018, 22:11

Complimenti un bel risultato ed una variabile intrigante.
Ho visto che non l'avete ancora censita sul sito VSX AVVSO.
Scaricando i dati dalla survey ASAS-SN (ultimi tre anni) si ritrovano i due periodi che hai indicato.
Se si tratta di una delta scuti il periodo dovrebbe essere quello più breve (un massimo ed un minimo per periodo). Se si tratta di una binaria allora il periodo è quello doppio (due massimi e due minimi per ciclo).
A mio parere somiglia comunque più ad una delta scuti che ad una binaria W-UMa.

Ciao
Lorenzo Franco
Allegati
GSC 99-869_(ASAS-SN).png
GSC 99-869, dati ASAS-SN
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Messaggioda Paolo » 10 feb 2018, 22:23

Nico, la vostra scoperta e' fantastica! E' davvero un intrigante sistema multiplo. Da ignorante mi chiedo se il Dip possa essere causato da una "macchia" sulla fotosfera della compagna meno luminosa. E se fosse un pianeta? Certo che se ci sono pure delle strutture gassose a formare dischi piu' o meno disomogenei, le cose diventano veramente difficili...

Sono certo che avete acchiappato un sistema che verra' studiato intensivamente anche dai professionisti. Lorenzo ha una grande esperienza in questo campo, e' molto interessante sentire il suo parere.

Grazie per aver condiviso in modo dettagliato questa interessantissima scoperta.
Congratulazioni a tutti voi!

Paolo
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Messaggioda nico » 11 feb 2018, 0:18

LFranco ha scritto:Ho visto che non l'avete ancora censita sul sito VSX AVVSO.

Ciao Lorenzo e grazie dei complimenti.
In effetti ancora non l'abbiamo censita su AAVSO anche perchè l'altra variabile che abbiamo scoperto l'aveva poi inserita direttamente Otero che a quanto pare gestisce il servizio VSX dell'AAVSO e ci scrisse dicendoci che dal momento che era apparsa su una ATel viene inserita automaticamente da lui nel VSX.
Se poi fra qualche giorno non dovesse comparire allora provvederemo ad inserirla noi.

LFranco ha scritto:Scaricando i dati dalla survey ASAS-SN (ultimi tre anni) si ritrovano i due periodi che hai indicato.
...
A mio parere somiglia comunque più ad una delta scuti che ad una binaria W-UMa.


Anche noi durante le nostre ricerche a posteriori per capire che oggetto fosse abbiamo poi trovato ed analizzato i dati di ASAS-SN ottenendo due periodi come i nostri, anche se le misure di ASAS-SN sembrano molto meno precise e più disperse in modo tale da non rendere visibili le peculiarità da noi rilevate.
In effetti per certi versi assomiglia ad una Delta Scuti, ma il periodo mi sembra che sia un po' troppo lungo rispetto a questo tipo di variabili e probabilmente neanche la classe spettrale che abbiamo derivato dalle magnitudini filtrate prese dal SIMBAD (fra G e K) rientra nel range tipico delle Delta Scuti che stanno fra A2 ed F8.
Se fosse una Delta Scuti sarebbe comunque una stella molto particolare.
Senza considerare poi la complicazione del modello introdotta dalla presenza dei Dip ed i minimi differenti e piatti da un certo punto in poi.
Vedremo...
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Messaggioda nico » 11 feb 2018, 0:38

Paolo ha scritto:Nico, la vostra scoperta e' fantastica! E' davvero un intrigante sistema multiplo. Da ignorante mi chiedo se il Dip possa essere causato da una "macchia" sulla fotosfera della compagna meno luminosa. E se fosse un pianeta? Certo che se ci sono pure delle strutture gassose a formare dischi piu' o meno disomogenei, le cose diventano veramente difficili...


Ciao Paolo e grazie mille anche a te per i complimenti.
Anche noi abbiamo ipotizzato possibili macchie, ma come ipotesi non ci convince del tutto anche perchè transiterebbero ad una velocità notevole visto che i Dip durano poco più di un'ora.
Immagino che se ci fosse una macchia, questa dovrebbe transitare nella parte a noi visibile, per circa la metà del periodo di rotazione della fotosfera e ciò significherebbe che la stella ruoterebbe su se stessa in poco più di 2 ore... Comunque tutto può essere.... il "bestiario" di questo tipo di variabili è vasto.
Abbiamo anche pensato ad un pianeta extrasolare, ma in tal caso sia la forma a V del Dip (comunque spiegabile con un eventuale transito radente) che, soprattutto, la profondità di circa 5 centesimi di magnitudine ci sembra eccessiva per un esopianeta che raramente crea un calo di magnitudine superiore ai 2 centesimi.
E' per questo che fra le varie ipotesi ci abbiamo invece messo una eventuale nana bruna che magari potrebbe giustificare un calo di tale entità.
A dire il vero anche la somiglianza estrema (solo poco più di un minuto al giorno) fra il periodo dei (o del) Dip e quello della stella mi incuriosisce.

Come dici giustamente tu, se poi si prendono in considerazione ipotesi di dischi o anelli di polveri o streams o roba del genere diventa veramente difficile capire cosa succeda realmente su e nei dintorni di quella stella.

Paolo ha scritto:Sono certo che avete acchiappato un sistema che verra' studiato intensivamente anche dai professionisti.
Paolo


Spero vivamente che questa stella desti la curiosità dei professionisti perchè sono realmente curioso di vedere se con strumenti ben più potenti del nostro "umile" 25 cm si può capire meglio che razza di oggetto abbiamo trovato.
Come decevo, uno spettro, magari ad alta dispersione potrebbe chiarire molte cose.... Meglio ancora sarebbe una sequenza temporale di spettri per vedere se e come varia la velocità radiale o roba del genere.

Attendiamo fiduciosi... e nel frattempo continuiamo a rimuginarci sopra. ;)
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Messaggioda Paolo » 11 feb 2018, 21:41

Grazie mille per le delucidazioni! Vedremo come evolvera' lo studio di questa strana "bestia"...

Piccolo OT: stavo riflettendo sui dati della survey ASAS-SN liberamente consultabili... Le magnitudini non sono precise come quelle ottenibili con un telescopio dedicato ma consentono forse a chi non ha un telescopio di fare delle utili analisi fotometriche nonche' provare a cercare nuove variabili. Una attivita' che potrebbe rientrare nella cosiddetta "citizen science"...

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Messaggioda LFranco » 11 feb 2018, 22:08

Ciao Paolo,
quando si scoprono nuove variabili, il coordinatore del VSX AAVSO chiede di mettere in fase i propri dati con quelli delle survey proprio per determinare con maggiore precisione il periodo di variabilità. C'è da dire anche che con i soli dati delle survey si riesce a trovare il periodo ma non l'epoca di una variabile poichè, essendo dati sparsi, non è possibile determinare con precisione il momento di un massimo (pulsanti) o di un minimo (binarie).
I dati delle survey sono una vera miniera ... tutta da esplorare.

Saluti
Lorenzo Franco
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Messaggioda maxcaimmi » 11 feb 2018, 22:28

Magnifica scoperta davvero! :ymhug:
Scusate l'ignoranza, ma adesso che è stata data in pasto ai professionisti, come ci si può tenere aggiornati in merito a quest'oggetto... sempre controllando i prossimi Atel, o come?
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Messaggioda umberto » 12 feb 2018, 2:03

Complimenti a Nico & C.Bella soddisfazione.Umberto
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Messaggioda nico » 12 feb 2018, 20:47

Grazie dei complimenti.
Stiamo continuando il lavoro di analisi della curva e stiamo verificando alcuni riferimenti bibliografici per cercare di capire qualcosa di più.
Vi terremo aggiornati se salterà fuori qualche indizio che ci aiuti a definire meglio la natura di questa variabile.
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Messaggioda Paolo » 14 feb 2018, 0:55

Ciao Paolo,
quando si scoprono nuove variabili, il coordinatore del VSX AAVSO chiede di mettere in fase i propri dati con quelli delle survey proprio per determinare con maggiore precisione il periodo di variabilità. C'è da dire anche che con i soli dati delle survey si riesce a trovare il periodo ma non l'epoca di una variabile poichè, essendo dati sparsi, non è possibile determinare con precisione il momento di un massimo (pulsanti) o di un minimo (binarie).
I dati delle survey sono una vera miniera ... tutta da esplorare.

Grazie Lorenzo. Quindi i dati delle survery sono di grande supporto alle scoperte ed in generale allo studio delle variabili. Molto interessante. E pensare che le riprese ASAS-SN sono mirate alla scoperta di supernove... Fantastico che i dati raccolti siano messi poi a disposizione della comunita' astronomica (astrofili compresi)!

Nico, aspettiamo news! Una scoperta del genere deve avere un seguito!

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Messaggioda nico » 14 feb 2018, 23:44

Ciao a tutti.
Per adesso non avrei grandi novità... stiamo continuando a studiare.
Se dovessero saltare fuori nuove ipotesi o magari nuovi dati sarò felicissimo di condividerli anche qui.
In questo momento ci avrebbe fatto comodo un bello spettro ad alta dispersione, ma la magnitudine di 13.5 è proibitiva, almeno per noi...

A presto
Nico
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