Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12533
Title: VRcIc φωτομετρία, φυσικές παράμετροι και τροχιακή εξέλιξη νέου εκλειπτικού συστήματος στον Κύκνο
Other Titles: VRcIc photometry, physical parameters and orbital evolution of a new eclipsing binary system in Cygnus
Authors: Σουροπάνης, Δημήτριος
Keywords: Συστήματα σε επαφή
Εξέλιξη αστέρων
Μεταφορά μάζας
Μεταγενέστερου φασματικού τύπου αστέρες
Ολικές εκλείψεις
Φωτομετρία
O-C διάγραμμα
Keywords (translated): W UMa
Binaries close
Stars evolution
Mass transfer
V1763 Cyg
Stars late-type
Total eclipses
Photometry
O-C diagram
Abstract: Η μελέτη των διπλών εκλειπτικών συστημάτων αποτελεί ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ερευνητικά πεδία της αστροφυσικής γιατί παρέχει τη μοναδική δυνατότητα υπολογισμού των βασικών αστρικών μεγεθών (μάζες, ακτίνες, θερμοκρασίες), τον προσδιορισμό αποστάσεων και της χημικής σύνθεσης των αστέρων και επιτρέπει τον έλεγχο θεωριών αστρικής εξέλιξης μέσα από την αλληλεπίδραση τους αλλά και την πρόβλεψη παρουσίας τρίτων σωμάτων αστρικής ή πλανητικής φύσης. Το αντικείμενο της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι η φωτομετρική μελέτη του διπλού εκλειπτικού συστήματος V1763 Cyg, που ανήκει στη κατηγορία W UMa, παρουσιάζει ολικές εκλείψεις και έτσι είναι δυνατός ο καθορισμός των φυσικών και των τροχιακών παραμέτρων του συστήματος με μεγάλη ακρίβεια. Το πρώτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στη γεωμετρία των τροχιών, στη περιγραφή του μοντέλου Roche, στη δομή και στα εξελικτικά σενάρια διπλών συστημάτων σε επαφή, στο μηχανισμό μεταφοράς/απώλειας μάζας μεταξύ των μελών και γενικότερα δίνεται το θεωρητικό και το επιστημονικό πλαίσιο που απαιτείται για τη περιγραφή και τη μελέτη των διπλών εκλειπτικών συστημάτων. Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στο προφίλ του αστέρα, στις φωτομετρικές παρατηρήσεις που έγιναν κατά τη διάρκεια της παρούσας ερευνητικής εργασίας, στις αυτοματοποιημένες μεθόδους επεξεργασίας των δεδομένων οι οποίες αναπτύχθηκαν και κατασκευάστηκαν οι καμπύλες φωτός VRcIc από τα δεδομένα που αποκτήθηκαν τις πέντε νύχτες παρατήρησης τον Ιούλιο του 2017. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζεται το υπολογιστικό πακέτο PHOEBE το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τη μοντελοποίηση του συστήματος και περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την εύρεση της λύσης. Η λεπτομερής ανάλυση του συστήματος V1763 Cyg έδειξε ότι το σύστημα ταξινομείται στην υποκατηγορία W, με φωτομετρικό λόγο μαζών q=0.23 και κλίση i=(80.65±0.04)°. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται μία σύντομη περιγραφή των μηχανισμών μεταβολής της περιόδου στα διπλά εκλειπτικά συστήματα, κατασκευάζεται η νέα αστρονομική εφημερίδα για το σύστημα και το διάγραμμα O-C για τη μελέτη της μεταβολής της περιόδου του συστήματος συγκεντρώνοντας όλους τους χρόνους ελαχίστου φωτός (νέους και ήδη υπάρχοντες από τη βιβλιογραφία). Η μακρόχρονη μελέτη της περιόδου του δείχνει μακροχρόνια αύξηση (dP/dt=20.43398 × 10^(-8) days/year). Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται η εξαγωγή των απόλυτων παραμέτρων του συστήματος και σύμφωνα με το προτεινόμενο μοντέλο προσδιορίζονται ο βαθμός επαφής f=(17.36±2.2)%, οι μάζες Μ1=(1.14±0.06)Μsun, Μ2=(0.26±0.02)Μsun και οι θερμοκρασίες Τ1=(6016±200) Κ και Τ2=(6126±204) Κ για τον πρωτεύοντα και τον δευτερεύοντα αστέρα αντίστοιχα. Υπολογίστηκαν επίσης οι μάζες των προγεννητόρων τους (Μ1i=(0.63±0.04)Μsun και Μ2i=(1.79±0.11)Μsun και προσεγγίζεται η ηλικία του συστήματος σε 3.3-3.89 Gyr.
Abstract (translated): Eclipsing binary systems remain one of the most interesting research fields in stellar astrophysics because they offer the unique ability to calculate the fundamental physical parameters of stars (masses, radii, temperatures), use them as distance indicators, determine their chemical composition and test the validity of evolutionary theories through their interaction, as well ass the validity of the existence of third body companions of stellar or planetary nature. This Master Thesis presents the photometric study of the eclipsing binary system V1763 Cyg, which is a W UMa system with total eclipses, in order to determine its physical and orbital parameters with high precision. The first chapter refers to the physics and geometry of orbits and components, the description of the Roche model that led to the classification based on equipotential surfaces, the structure and the evolution scenarios of binary systems, the analysis of mass loss/transfer between the components and generally the necessary theoretical framework for describing eclipsing binary stars. The second chapter includes the profile of V1763 Cyg, the photometric observations obtained during this research and the automated methods of processing and analysis which were developed, as well as the presentation of the VRcIc light curves, which are obtained in July 2017. A detailed description of the computational package PHOEBE, which is used for modeling of binary stars, takes place in chapter three. The results show that V1763 Cyg is a W type W UMa binary, with photometric mass ratio q=M2⁄M1 =0.23 and inclination i=(80.65±0.04)°. Chapter four outlines the period analysis including the mechanisms that cause period variation, describes the procedure to the new astronomical ephemeris for the system V1763 Cyg, as well as the construction of the O-C diagram for the study of its period analysis. A period investigation based on all available data shows a long-term increase (dP/dt=20.43398 × 10^(-8) days/year). The last chapter of this Thesis describes the derivation of the absolute parameters. According to our model V1763 Cyg is a W-type moderate (f=(17.36±2.2)%) overcontact binary with component masses of Μ1=(1.14±0.06)Μsun, Μ2=(0.26±0.02)Μsun, temperatures of Τ1=(6016±200) Κ and Τ2=(6126±204) Κ for primary and secondary star respectively. Furthermore, the results were used to obtain the initial masses of the progenitors ((Μ1i=(0.63±0.04)Μsun and Μ2i=(1.79±0.11)Μsun) and a rough estimate of the age of the system of 3.3-3.89 Gyr.
Appears in Collections:Τμήμα Φυσικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Thesis.pdf3.05 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.