Projets Spectroscopie
Etoiles Symbiotiques
AX Per |
BD Cam
|
ZZ CMi *
|
AG Dra
|
V934 Her *
|
AS 289 |
FG Ser |
V335 Vul |
PU Vul |
Les étoiles symbiotiques sont des systèmes binaires en interaction composés d'une étoile géante froide (type M, parfois K ou G), d'une étoile compacte (en général une naine blanche) entourées d'une zone nébulaire formée notamment par le vent stellaire issu de la géante.
La matière (hydrogène, hélium, ...) issue de la géante rouge est accrétée par la naine blanche et forme une couche à sa surface. Cette matière régénére en quelque sorte la naine blanche. Des réactions thermonucléaires constantes peuvent se produire dans cette couche, ce qui entraine une forte luminosité de la naine blanche et l'ionisation d'une partie de la zone nébulaire.
Des outbursts de type nova (trés lente ou récurrente), dilatation de la pseudophotopshère, disque d'accrétion peuvent se produire selon les cas.
Le spectre est un spectre composite, mis en évidence par Cannon et Flemming au début du XXème sciècle, reflétant l'influence combinée de chacun des 3 constituants, avec notemment :
- continuum marqué par les bandes d'absortion de l'oxyde de titane (mais aussi VO ou molécules carbonées selon la nature de la géante rouge) à l'état calme
- raies d'émission de type nébulaire HI, HeII, raies interdites [OIII], [NeIII], [NeV]
Spectre typique d'une étoile symbiotique à l'état calme : CI Cyg (30/06/2010)
Continuum de géante rouge avec ses bandes d'absorption moléculaires sur lequel se superposent les raies d'émission créée dans la zone nébulaire par l'excitation produite par la naine blanche (HI, HeI, HeII, [OIII], [FeVII] ...)
Les étoiles symbiotiques sont divisées en deux sous-types correspondant à la nature de l'étoile rouge. Ils se distinguent par la nature du specte dans le rouge et l'infrarouge (Webster & Allen, 1975)
Type S ("Star")
80% des symbiotiques
Etoile géante normale
Période de révolution 200-800 jours
Type D ("Durst")
20% des symbiotiques
Etoile de type Mira, entourée de de possières
Période de révolution : +++ milliers de jours
La plupart des étoiles symbiotiques ont montré des outbursts. On distingue :
Novae récurrentes : éruptions rapide durant quelques mois (T CrB, AG Dra, RS Oph), semblables aux éruptions des novae classiques
Symbiotiques classiques : outbursts plus lents, plus fréquents (CI Cyg, Z And, AX Per)
Novae symbiotiques : outburst semblables à celui des novae lentes, s'étendant parfois sur plusieurs décennies (AG Peg)
Nom Date Type spectral au maxi AG Per 1850: A RT Ser 1909 Supergéante F AS 239 1940 ? RR Tel 1944 Supergéante F V1329 Cyg 1956 NP V1016 Cyg 1964 NP HM Sge 1975 NP Quelques étoiles n'ont jamais présenté d'outbursts : EG And, UV Aur, YY Her, V443 Her, RW Hya
Courbes de luminosité AAVSO des symbiotiques brillantes
Les étoiles symbiotiques sont variables tant en photométrie qu'au niveau du spectre (activité des étoiles, phase orbitale, éclipses dans certains cas)
Courbe de luminosité Z And AAVSO (Vert et Visuel) depuis le 1/01/2000
AG Peg 14/10/95 et 11/07/96 (from A Spectrophotometric Atlas of 137 Symbiotic Stars [1]) Lors des outbursts, le continuum de la géante a tendance à être remplacé par un continuum de type A - F ; pour certaines symbiotiques, l'aspect est celui d'une nébuleuse planétaire (ex : V1016 Cyg)
Belczynski &al. (2000) ont adopté les critères spectroscopiques suivants pour établir son catalogue [1] - La définition reprend celle de Kenyon (1986)
1. Présence de bandes d'absorption caractéristiques d'une géante de type tardif (late-type giant), parmi lesquelles TiO, H2O, CO, CN, VO ainsi que des lignes d'absorption telles que CaI, CaII, FeI, NaI
2. Présence de fortes raies d'émission HI, HeI et soit,
- raies d'émission d'ions tels [OIII] (potentiel d'ionisation > 35 eV)
- ou un continuum de type A ou F avec des lignes d'absorption HI, HeI (symbiotique en outburst)
3. La présence d'une bande lambda = 6825, même si les bandes de l'étoile froide n'apparaissent pas.Mais Kenyon remarque : "toute étoile symbiotique a violé au moins une fois tous les critères de classification adoptés"
On retrouvera donc dans les différents catalogues, des incertitudes concernant l'appartenance des certaines étoiles au groupe des symbiotiques, qui en réalité est trés hétérogène.
- certaines étoiles sont classées à la fois comme symbiotiques et cataclysmiques (novae-like) comme T CrB ou RS Oph
- certaines étoiles ont été classées comme nébuleuses planétaires. Inversement, certaines nébuleuses planétaires restent classées comme symbiotiques dans certains catalogues (voir par exemple ZZ CMi)La nature et les phénomènes à l'oeuvre dans les étoiles symbiotiques sont, de fait, beaucoup moins connus que dans les cataclysmiques et font encore l'objet de discussion.. La période orbitale sensiblement plus longue (+++ centaines de jours vs quelques heures) en est une explication. Leur étude nécessitent des suivis plus longs et réguliers.
3 catalogues recencent les symbiotiques :
Allen 1984
Kenyon 1986
Belczynski & al. 2001Lien vers Atlas spectroscopique basse résolution
Etoiles Symbiotique brillantes
à partir du Catalogue Belczynski K. & al. 2000 [1]Lien vers les feuilles consacrées à chacun des objets en cliquant sur le nom (en bleu pour les liens actifs)
Lien vers courbe de luminosité AAVSO
Lien vers spectre Atlas [2]
Magnitude <10
remarques
YY Her 18 14 34.2 +20 59 21.3
[3]
* : étoiles suspectées d'être symbiotiques
Lien vers Page spectro géantes rouges, carbon stars, S stars
Cette page regroupe des informations concernant ces type d'étoiles, composantes des symbiotiques, et des spectres basse résolution
Sources :
1, 2, 3, 4, 9, 10, 11 : A catalogue of symbiotic stars [1]
5,6 : gcvs
7 : AAVSO
8 :
Spectrophotometric Atlas of 137 Symbiotic Stars [2]
Remarques
nr = nova récurrente (également classée Variable Cataclysmique)
P Orb = période orbitale [jours]
[1] symbiotic dans Simbad, GCVS
[2] généralement à mag > 14, mais pouvant entrer en outburst (mars 2010) - possible nova récurrente
[3] mag 14.7 en septembre 2010, beaucoup plus faible qu'indiquée par GCVS
Autres étoiles
Etoiles considérées comme symbiotiques dans certaines publications (p.e. GCVS) mais ne figurant pas dans les 3 catalogues (Allen 1984, Kenyon 1986, Belczynski 2000)
SS Lep (Simbad : Symbiotic ; GCVS : ZAND ; AAVSO : ZAND)
ZZ Lep (Simbad : Planetary Nebula ; GCVS : ZAND ; AAVSO : NL:)
Identification des raies / Lines identification
Spectre typique d'une symbiotique
(Issu de Allen 1984)
Id. lambda
(Angströms)He I 4009 He I [Fe V] Hd Fe II He I Hg [O III] He I [Fe II] He I Fe II Fe II He II N III C III He II He I Hb He I [O III] He I Fe II He I [Fe VII] [Fe VI] Fe II [Fe III] [Ca V] He II [Fe VI] [Ca V] [Fe VII] [N II] C IV He I [O I] [O I] [Fe VII] [Ar V] Ha He I [S II] [S II] Raman OIV [Ar V] He I Raman OIV Ar III
Bibliographie
The symbiotic stars
S.J. Kenyo, Cambridge University Press, 1986, 2008
Publications
[1] A catalogue of symbiotic stars.
Belczynski K., Mikolajewska J., Munari U., Ivison R.J., Friedjung M.
Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 146, 407 (2000)
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?2000A&AS..146..407B[2] A Spectrophotometric Atlas of 137 Symbiotic Stars
[3] An Atlas of High Resolution Line Profiles of Symbiotic Stars
www.fiz.uni-lj.si/astro/papers/zw-bormio01.ps
Van Winckel H., Duerbeck H.W., Schwarz H.E.
<Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 102, 401 (1993)>
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?1993A%26AS..102..401V
An Atlas of High Resolution Line Profiles of Symbiotic Stars
Ivison R.J., Bode M.F., Meaburn J.
<Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 103, 201 (1994)>
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/bib_query?1994A%26AS..103..201I[4] Symbiotic stars : continually embarrassing binaries
J. Mikolajewska, Baltic Astronomy, vol. 16, 1-9, 2007[5] On the evolution of symbiotic stars and other binraies with accreting degenerate dwarfs
Icko Iben & Tutukov, A.J. supp. ser., 105:145-180, July 1996[6] On the nova-like eruptions of symbiotic stars
Mikolajewska & Kenyon, Mon. Not. R. astr. Soc., (1992) 256, 177-185[7] Where are researches on novae and symbiotic stars going?
M. Friedjung, Mem. S.A.It., 2002 Vol. 73°-1[8] The nature of symbiotic stars
Kenyon & Webbink, A.J., 279:252-283,1984 April[9] The cool component of symbiotic stars
Kenyon & Fernandez-Castro, A.J., Vol. 93, number 4, April 1987[10] Spectrophotometric observations of symbiotic stars ans related objects
Blair & Al., A.J. supp. ser., 53:573-590, 1983 november[11] Recurrent novae at quiescence : systems with giant secondaries
Astron. Astrophys., 344, 177-187 (1999)[12] Symbiotic stars and planetary nebulae
ASP Conference Series, Vol. 303, 2003[13] The place of Recurrent Novae among the Symbiotic Stars
J. Mikolajewska, ASP Conference Series[14] Symbiotic Stars
S. J. Kenyon, ASPC, 1990[15] Formation and evolution of symbiotic stars
S. J. Kenyon, Mem. S.A.It., 1994 - Vol. 65°-11986AJ.....91.1400G
Astron. J., 91, 1400-1415 (1986)
Spectroscopic orbits of symbiotic stars : preliminary results.
GARCIA M.R.2004AJ....128.2981K
Astron. J., 128, 2981-2987 (2004)
Spectral and luminosity classification of symbiotic star cool components with near-infrared photometry.
KEYES C.D. and PREBLICH B.2002A&A...383..188M
Astron. Astrophys., 383, 188-196 (2002)
A multi-epoch spectrophotometric atlas of symbiotic stars.
MUNARI U. and ZWITTER T.1999A&AS..137..473M
Astron. Astrophys., Suppl. Ser., 137, 473-493 (1999)
Spectral classification of the cool giants in symbiotic systems.
MUERSET U. and SCHMID H.M.Ressources Internet
CH Cyg AAVSO : http://www.aavso.org/vstar/vsots/0800.shtml
RS Oph AAVSO : http://www.aavso.org/vstar/vsots/0500.shtml
Z And AAVSO : http://www.aavso.org/vstar/vsots/1000.shtmlOutburst Z And : http://www.aavso.org/publications/specialnotice/168.shtml