Upload
murphy-nieves
View
34
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pulz áló vörös óriáscsillagok fényváltozásának idő-frekvencia analízise. Szerző: Bebesi Zsófia Témavezető: Dr. Szatmáry Károly SZTE 2003. Idő-frekvencia módszerek. Stacionárius jelek Fourier-transzformáció Időben változó spektrális komponensek Idő-frekvencia eloszlások. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Pulzáló vörös óriáscsillagok fényváltozásának idő-frekvencia analízise
Szerző: Bebesi Zsófia
Témavezető: Dr. Szatmáry Károly
SZTE
2003
Stacionárius jelek Fourier-transzformációIdőben változó spektrális komponensek Idő-frekvencia eloszlások
Gábor-transzformáció:
Wavelet-transzformáció:
Idő-frekvencia módszerek
• Az analizáló (mother-) wavelet karakterisztikus szélessége fordítottan arányos az f próbafrekvenciával.
Az idő-frekvencia sík lefedése a Gábor- és a Wavelet-transzformációk bázisfüggvényeivel:
• STFT: az ablakszélesség minden frekvencián azonos• Wavelet: az ablakszélesség a frekvenciával skálázódik.
Általánosított idő-frekvencia eloszlásfüggvény (Cohen, 1966):
Wigner
Choi-Williams
Zhao-Atlas-Marks
Különböző tulajdonságú magfüggvények definiálhatók:
Marginálisok: Matematikai kikötések arra vonatkozóan, hogy a meghatározandó eloszlásfüggvény idő- és frekvenciaegységre eső intenzitást reprezentáljon.
Normálás:
Pillanatnyi energia:
Energiasűrűség-spektrum: Az s(t) jel teljes energiája
TiFrAn
Nem egyenletes mintavételezés (szakadás, űrök az adatsorban)
Folyamatos periódusváltozás
Random periódusváltozás
Módusváltás
Az Aszimptotikus Óriáság (AGB) csillagai
• Fényváltozás RADIÁLIS PULZÁCIÓ
• Kiterjedt burok vörös szín, alacsony Teff
(2500 - 3500 K)
• Kettős energiatermelés: a magot körülvevő H- és He-héjakban
• Alacsony felszíni gravitáció + pulzáció lökéshullámai: tömegvesztés (esetenként cirkumsztelláris anyag)
• Termális pulzusok, He-héj fellobbanások (Mirák) periódus- és luminizitásváltozás
Jellegzetes típusok:
• Félszabályos (SR)
• Mira
• RV Tauri
• 24 hosszú periódusú változó vizuális észleléseinek elemzése.
- 2 RV Tauri,
- 10 félszabályos,
- 12 Mira típusú csillag.
A TiFrAn csillagászati alkalmazásai
• Az adatsorok 3 nemzetközi publikus (AFOEV, VSOLJ, VSNET) és egy közvetett forrásból (AAVSO) származnak.
• A TiFrAn alkalmazása során ekvidisztáns idősorokra van szükség.
RV Tauri típusú változók
• Pulzáció lökéshullámai + tömegvesztés cirkumsztelláris anyagfelhő
• Többmódusú pulzáció
• Kaotikus megnyilvánulások
• Közvetlen átmenet a fehér törpe állapotok felé?
AC Her
Wavelet, =2.2 ZAM, =1.0
STFT, =0.45
CWD, =0.5
WD, =0.1
PWD, =0.5
R Sct
Félszabályos változócsillagok
RS Cyg (SRb)
Széngazdagcsillag• Infravörös többletsugárzásO-gazdag szilikátok alkotta porfelhők
RX UMa (SRb)
Amplitúdómoduláció: • 2 közeli frekvencia: f0 = 0.005 c/d f1 = 0.005288 c/d lebegés
RY UMa (SRb)
• Hosszú periódusú amplitúdómoduláció változó átlagfényesség és amplitúdó Blazskó-effektus-szerű• Lapultság feltételezhető a rotáció hatásai megjelennek a fénygörbén
V Boo (SRa)
• Régóta tartó amplitúdócsökkenés konstans átlagfényesség és periódus mellett Lehetséges ok: csillapítás az ionizációs zónában
V CVn (SRa)
• Lebegés: f0 = 0.00515 c/d f1 = 0.0053 c/d A komponensek amplitúdói elég különbözőek: a jelenség nem látszik tisztán.
Mira típusú változócsillagok
BH Cru
Folyamatos periódusváltozás He-héj fellobbanás (Wood & Zarro, 1981) :Luminozitásváltozás periódusváltozásParabolikus O-C diagramok (egyenletes növekedés, vagy csökkenés) esetén.
R Aql
R Hya
S Ori
T UMi
W Dra
Y Per
• Széngazdag• Hirtelen (400 nap alatt!) amplitúdó- csökkenés A periódus (256 nap) azóta a felére (127 nap) csökkent. Rezonancia?
Elvileg a konvekció is átrendezheti a csomófelületeket.
• Dolgozatomban a napjainkban egyre szélesebb körben ismertté és alkalmazottá váló idő-frekvencia módszerek egyik csillagászati alkalmazását mutattam be.
• Munkám során az MTA KTM CSKI munkatársai (Kolláth Zoltán, Csubry Zoltán) által kifejlesztett szoftvert, a TiFrAn-t használtam.
• Rövid áttekintést adtam az idő-frekvencia módszerek matematikai alapjairól különös tekintettel a TiFrAn-nal kiszámítható eloszlásfüggvények fontosabb tulajdonságaira.
• Az egyes módszereknek a periódusanalízis során mutatott hatékonyságát 14 szimulált adatsoron teszteltem (ezek közül az előadás kereteiben 5-öt mutattam be).
• Valódi égitestek esetében a TiFrAn-nal 24 hosszú periódusú változócsillag vizuális fényességadatait elemeztem, melyeket nemzetközi adatbázisokból (AFOEV, VSOLJ, VSNET, AAVSO) gyűjtöttem össze.
• A vizsgált égitestek a HRD Aszimptotikus Óriáságán elhelyezkedő, a csillagfejlődés egyik legvégső stádiumában tartózkodó, radiálisan pulzáló vörös változók (SR, Mira, RV Tauri).
• Pulzációjukban feltehetőleg többnyire jellegzetes evolúciós hatások (tömegvesztés, konvekciós átrendeződés, He-héj fellobbanások, rezonanciák) állnak, melyek minél szélesebb körű feltérképezése az asztrofizika fontos feladatainak egyike.
• Az észlelt rezgési sajátosságokat - a rendelkezésre álló szakirodalmi forrásokra támaszkodva - az egyes objektumok esetében külön-külön vizsgáltam, keresve a folyamatok hátterében húzódó fizikai okokat.
Összefoglalás
• Néhány Mira típusú csillag az utóbbi időszakban folyamatos periódusváltozást mutatott, melyet feltehetőleg a magot körülvevő He-héj nukleáris fellobbanása (Wood & Zarro, 1981) váltott ki.
• Erre a jelenségre vonatkozóan a korábbi eredményekből TDK-dolgozat (Bebesi, 2002), valamint a T UMi drasztikus perióduscsökkenésének elemzésére A&A publikáció (Szatmáry, Kiss & Bebesi, 2003) is született.