RR Lyrae 2013 campaign

RR Lyrae 2013 campaign

Postby admin » Tue Apr 23, 2013 5:13 am

Astronomers from IRAP (Research Institute for Astrophysics and Planetology, CNRS, Toulouse University, France) and GEOS (European association of amateur and professional astronomers dedicated to variable star studies) launch their 5th observation campaign of RR Lyr in the frame of "GEOS RR Lyr Survey" (GRRS: http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/). GRRS, started in 2004, aims to study period variations of stars of RR Lyr type.

These stars pulsate with period of the order of 12 hours and show several phenomena affecting this period and pulsation amplitude on time scales ranging from month (Blazhko effect) to several years (modulation of Blazhko effect and secular variations of period). The explanation of these variations has not yet been firmly found. This is why GRRS includes not only professional and amateur observers but also astrophysicists expert in stellar pulsations.

Given the involved time scales, photometric measurements and spectra acquisition must be done with a frequency of some minutes during several hours in order to monitor the pulsations; these observation series must be repeated every few nights all long the observing season to follow pulsation modulations. Since period and amplitude modulations are expected on scale of several years the survey should be continued during about ten years. Unless having an observatory dedicated to this program, both for photometry and spectroscopy in an excellent site, it is obvious than a pro-am collaboration is necessary. This constraints explain why such initiative are rare. What make them now feasible is on one hand the possibility to automate photometric measurements with small equipment and the access of amateurs to spectroscopy.

The present 2013 campaign concerns as the 4 previous ones the prototype of these stars, RR Lyr (mag. 7 to 8). the observations made during the previous campaigns showed a spectacular dimming of the Blazhko effect of RR Lyr between 2008 and 2012. See http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/Gwenchlan- ... p?RR%20Lyr and the wiki page of the project http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... xperiments . Though this phenomenon is known since the years 1960, no such intense observation campaign has been done. Modulation of the Blazhko effect is not very well studied because of the observational constraints it involves. this modulation is known only for a couple of stars.

The aim of the photometric observations is to monitor the evolution of RR Lyr Blazhko effect over several years by building light curves, mainly during maximum, but not exclusively.

Starting from 2012, amateur spectroscopy in included (J.F. Le Borgne, A. Klotz and C. Buil initiative). See http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... =rrlyr2012 . the 2012 spectroscopic campaign demonstrated the feasibility of the project. The purpose is to study the variations of the dynamics of the shocks in the star atmosphere and of stellar parameters (effective temperature ...) as a function of Blazhko effect status. RR Lyr is the only star for which such observations are feasible, the other stars being much fainter, with maximum at mag. 9 at the very best. Two types of spectroscopic observations may be concerned in this research:
- low resolution observations between 3500 and 7000A in order to follow the evolution of the intensity of hydrogen lines and metal lines (CaII K line, in particular).
- high resolution observations of hydrogen lines (mainly Halpha) and some metal lines which allow to show the line deformation due to the shock waves crossing the stellar atmosphere during pulsation.

Required observations and instrumentation, and observational constraints are desctibed in the wiki page of the project: http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... =rrlyr2013

Data will be collected by J.F. Le Borgne (jean-francois.leborgne@irap.omp.eu). Preliminary results concerning maxima in photometry will be posted on GRRS web site hosted by IRAP and a report on campaign evolution will be updated on the wiki page.

A spectroscopic database is in project on GRRS site at IRAP. It will be accessible from the web page http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dbrr/dbrr-V1.0_15.php?en .

If you are interested, please contact J.F. Le Borgne (jean-francois.leborgne@irap.omp.eu)

Involved researchers:
Jean-Francois Le Borgne, Astronomer, IRAP, Toulouse University (Project coordinator).
Alain Klotz, Professor, IRAP, Toulouse University.
Christian Buil, Castanet Tolosan Observatory.
Ennio Poretti, Astronomer, Milano Observatory, GEOS Président
Denis Gillet, Directeur de recherche, CNRS, Haute Provence Observatory

Best regards

Jean-Francois Le Borgne

IRAP
Observatoire Midi-Pyrénées
14 Avenue Edouard Belin
31400 Toulouse
France

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Des astronomes de l'IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Université de Toulouse, France) et du GEOS (association européenne d'astronomes amateurs et professionnels dédiée à l'étude des étoiles variables), lancent leur 5eme campagne d'observation de RR Lyr dans le cadre du "GEOS RR Lyr Survey" (GRRS: http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/). Le GRRS, initié en 2004, a pour but d'étudier les variations de période des étoiles de type RR Lyr.

Ces étoiles pulsent avec une période de l'ordre de 12h et montrent plusieurs phénomènes affectant cette période et l'amplitude des pulsation sur des échelles de temps du mois (effet Blazhko) à plusieurs années (modulation de l'effet Blazhko et variations séculaires de la période). Ces phénomènes restent largement inexpliqués. C'est pourquoi le GRRS inclut en plus des observateurs amateurs et professionnels, des théoriciens et modélisateurs professionnels.

Les échelles de temps impliquées rendent nécessaire l'obtention de mesures photométriques et de spectres avec une fréquence de quelques minutes pendant plusieurs heures pour suivre les pulsations; ces séries étant répétées à quelques jours d'intervalle durant toute la saison d'observation de l'étoile pour suivre la modulation des pulsations. Comme nous attendons des variations de la modulation de période et d'amplitude à l'échelle de plusieurs années, le suivi devrait être poursuivi pendant une durée de l'ordre de la décennie. A moins d'avoir un observatoire dédié à l'étude de ces phénomènes, à la fois en photométrie et en spectroscopie dans un site excellent, il est évident qu'une collaboration pro-am s'impose. Ces contraintes expliquent pourquoi les initiatives de telles campagnes d'observation sont rares. Ce qui les rend maintenant possibles est d'une part la possibilité d'automatisation de mesures photométriques sans moyens importants et l'accès des astronomes amateurs à la spectroscopie.

La présente campagne 2013 concerne comme les 4 précédentes le prototype de ces étoiles, RR Lyr (mag. 7 à 8). Ces campagnes ont permis de mettre en évidence l'atténuation spectaculaire de son effet Blazhko entre 2008 et 2012. Voir http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/Gwenchlan- ... p?RR%20Lyr et la page wiki du projet : http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... xperiments Quoique ce phénomène soit connu depuis les années 1960, aucune campagne d'observation aussi intense n'avait encore été effectuée. La modulation de l'effet Blazhko est assez peu étudié à cause des contraintes observationnelles qu'elles impliquent. Cette modulation n'est établie avec certitude que pour un très petit nombre d'étoiles.

Le but des observations photométriques est de suivre l'évolution de l'effet Blazhko de RR Lyr sur plusieurs années en établissant des courbes de lumière, surtout pendant les maxima, mais pas exclusivement.

A partir de 2012, nous avons inclus la contribution des observations spectroscopiques par des amateurs (à l'initiative de J.F. Le Borgne, A. Klotz et C. Buil). Voir http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... =rrlyr2012 .
La campagne de 2012 en spectroscopie a permis de démontrer la faisabilité du projet. Il s'agit d'étudier les variations de la dynamique des chocs dans l'atmosphère et des paramètres stellaires (température effective ...) en fonction de l'état de l'effet Blazhko. RR Lyr est la seule étoile sur laquelle ces observations soient possibles car les autres étoiles de ce type sont beaucoup plus faibles ayant leur maximum à la magnitude 9, au mieux. Deux types d'observations spectroscopiques peuvent être impliquées dans cette recherche :
- des observations à basse résolution entre 3500 et 7000A permettant de suivre l'évolution de l'intensité des raies de l'hydrogène et de raies métalliques (en particulier la raie K de CaII),
- des observations à haute résolution de raies de l'hydrogène (surtout Halpha) et de quelques raies métalliques qui permettent de suivre les déformations des raies dues au passage d'ondes de choc dans l'atmosphère de l'étoile pendant la pulsation.

Les observations et instrumentation requises ainsi que les contraintes observationnelles sont décrites dans la page wiki du projet : http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dokuwiki/d ... =rrlyr2013

Les données seront collectées par J.F. Le Borgne (jean-francois.leborgne@irap.omp.eu). Les résultats provisoires concernant la détermination des maxima en photométrie seront déposés sur le site du GRRS hébergé par l'IRAP aux pages et un compte rendu de l'évolution de la campagne sera fait sur la page wiki.

Une base de données spectroscopique en cours de mise en place sur le site du GRRS à l'IRAP; Elle sera accessible depuis la page http://rr-lyr.ast.obs-mip.fr/dbrr/dbrr-V1.0_15.php?en

Si vous êtes intéressé à participer à cette campagne, contactez J.F. Le Borgne (jean-francois.leborgne@irap.omp.eu)

Chercheurs impliqués:
Jean-Francois Le Borgne, Astronome, IRAP, Université de Toulouse (Coordinateur du projet).
Alain Klotz, Professeur, IRAP, Université de Toulouse.
Christian Buil, Observatoire de Castanet Tolosan.
Ennio Poretti, Astronome, Observatoire de Milan, Président du GEOS
Denis Gillet, Directeur de recherche, CNRS, Observatoire de Haute Provence

Bien cordialement

Jean-Francois Le Borgne

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Re: RR Lyrae 2013 campaign

Postby Thierry Garrel » Tue Apr 23, 2013 7:52 am

Je trouve un peu cavalier l'annonce de JFB. Il sait très bien puisqu'il a été invité que nous dédions un atelier complet à RR Lyr principalement ce week end à l'OHP. C'est au cour de cet atelier que la campagne va être formatée et annoncée en fonction du modèle Blazhko de Denis Gillet qui sera alors présenté en première mondiale. Alors pourquoi prendre cette initiative ?
Va t il y avoir deux campagnes séparées ? Ca me semble en prendre le chemin car si le but astrophysique est le même, on est loin d'adopter la même stratégie observationnelle (raie d'intérêts, résolution, snr) et phase à observer.
Je m'étais déjà pris une volée de bois vert par JF qui me reprochait d'avoir organisé cet atelier, à la demande de Denis Gillet en raison de la montée en puissance de son modèle qui corrobore et même prévoit les observations à réaliser.
Un JF en cacherait il un autre ? en tout cas une conséquence in-attendu de l'effet Blazhko ;)
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Re: RR Lyrae 2013 campaign

Postby Francois Teyssier » Sun May 19, 2013 1:36 pm

Est-ce les ambiguïtés ont été levées durant l'atelier sur les variables pulsantes ?
Est-ce que les cibles, le protocole d'acquisition, la résolution, ... ont été précisés ?

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Re: RR Lyrae 2013 campaign

Postby Thierry Garrel » Fri Jul 05, 2013 9:08 am

Quelques nouvelles.
La campagne du Grrr se porte bien, la majorité des maxima depuis Avril ont été couvert par la spectro et la photométrie malgré une météo peu coopérative.
Fin Juin des observations majeures ont été réalisées montrant pour la première fois la phase de désynchronisation de l'atmosphère de l'étoile post maximum Blahko. La désynchronisation de l'atmosphère vient du fait que les chocs violents du maximum Blazhko ont secoué les couches atmosphérique à un tel point qu'elles ne répondent plus au pulsation interne de l'étoile. C'est la première fois dans l'Histoire qu'une telle phase est observée sur RR Lyrae. Ces observations viennent conforter le modèle de Denis Gillet, la résolution de l’effet Blazhko est à la portée des amateurs.
Nous appréhendons maintenant la réorganisation des couches atmosphériques qui se remettront à pulser de plus en plus fort lors de l'approche du prochain maximum Blazhko le 17 Juillet avant une nouvelle désynchronisation.
Les requis photométriques sont une photométrie sans filtre ou mieux en bande V avec l'amplitude min - max des maxima par cycle, ainsi que plus ardue, une photométrie U-V lors du max Blazhko. En U lors du maximum Blazhko il est attendu un excès sur l’ascension au maximum. C'est une prédiction forte du modèle correspondant à un régime hypersonique fort des chocs lors du maximum Blazhko. Les O-C ont été constant depuis Avril, environ 15 minutes et ne renseignent pas sur l'intensité des chocs modulés par l'effet Blazhko.
En spectroscopie, il faut couvrir h alpha et HeI6678, ou seulement HeI5876 à une résolution d'environ 10000. La phase à observer est la 0,911, c'est à dire 1h avant le maximum photométrique. Tout se passe en une demi heure lors du maximum h alpha, la résolution temporelle est très importante, de 200s à 600s.
Les observations sont réalisés par des télescopes de 25 à 50 cm équipé de spectro LhiresIII 2400gr et de caméra à base de gros capteur, Kaf8300 ou 1600, ainsi que par des spectro eshell. Il est à noté que ces observations n'ont pas été tenté avec un 1200tt ou un 1800 mais qu'elles devraient en théorie être à leur portée.
Si vous vous voulez rejoindre cette campagne, dont les données sont sous copyright de l'article 2014 et donc non publiques vous pouvez adhérer au Yahoo group constitué à cet effet http://fr.groups.yahoo.com/group/Groupe ... op=eupdate

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