Projets Spectroscopie 1
Etoiles Symbiotiques

 

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Les étoiles symbiotiques sont des systèmes binaires en interaction dans lesquels une étoile géante transfére de la matière vers une étoile compacte et chaude. Dans la configuration la plus typique, le systéme est composé d'une géante rouge transférant sa matière vers une naine blanche à travers un vent stellaire. Certaines symbiotiques contiennent une géante de type K, voire même G. [1]

Le spectre est un spectre composite, mis en évidence par Cannon et Flemming au début du XXème sciècle, reflétant l'influance combinée de chacun des 3 constitutants, avec notemment :

- bandes d'absortion du TiO
- raies d'émission de type nébulaire HI, HeII, lignes interdites [OIII], [NeIII], [NeV] ...

Dans certaines conditions (Ex Outburst de Z And) des profils de type P Cyg peuvent apparaitre (H, He, ...) traduisant la vitesse des courant de matière (> 100 km/s)

 

Spectre V Sge Star Analyser LX200 10" F/D = 6,3 Starlight SXV H9 11/09/2009 Mag V = 11,5

 

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)

S (Star) - Emission de type stellaire dans l'infra rouge. Les systèmes S-type représentent 80% des symbiotiques.

D (Dust) - Radiation thermique caractéristique de poussières dans l'IR. On considère que les Symbiotiques de type D contienne une géante rouge de type Mira

Une autre classification repose sur l'aspect des outbursts

Novae récurrentes : éruptions rapide durant quelques mois (T CrB, AG Dra, RS Oph)

Symbiotiques classiques : outbursts plus lents (CI Cyg, Z And, AX Per)

Novae symbiotiques : outburst semblables à celui des novae lentes, s'étendant 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

 

Pratiquement toutes les symbiotiques ont montré des outbursts. Il existe quelques exceptions : EG And, UV Aur, YY Her, V443 Her, RW Hya, BX Mon)

 

Les étoiles symbiotiques sont variables tant en photométrie qu'au niveau du spectre (activité des étoiles, phase orbitale, éclipses dans certains cas)
Certaines produisent des événements de type nova (elles sont alors dénommes novae symbiotqiues), lorsque la matière accumulée à la surface de la naine blanche a atteint une masse suffisante pour que la température à la base de cette couche de matière devient suffisante pour développer une réaction nucléaire.

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])

Belczynski a adopté les critères spectroscopiques suivants pour établir son catalogue [1]

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.

La nature et les phénomènes à l'oeuvre dans les étoiles symbiotiques sont, de fait, beaucoup moins connus que dans les cataclysmiques. 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.

Etoiles Symbiotique brillantes
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

 
Name
RAJ2000
DEJ2000
Vmag
V max
V min
AAVSO
Sp
Sp
IR
POrb

remarques

 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
   
5
             
[1]
BD Cam
03 42 09.3
+63 13 00.5
5.1
5.0
5.3
M3 - S5.3

596.21
02 19 20.7
-02 58 39.5
6
-
-
-

Mira M2-7

05 22 18.6
-08 39 58.0
6.8
6.9
7.2
S4.1 - M3

642
19 24 33.0
+50 14 29.1
7.1
5.6
8.5
M6.7 - M7
S
5700?
00 44 37.1
+40 40 45.7
7.1
7.1
7.8
M3
S
482.6
17 06 34.5
+23 58 18.5
7.8
7.6
7.8

M3

07 31 54.5
+24 30 12.5
7.9
7.4
8.0
C6.2

05 21 48.8
+32 30 43.1
8.5
7.4
10.8
Mira C8
S
21 51 01.9
+12 37 29.4
9
8.0
9.4
M3-M4
S
916.5
sn
AG Dra
16 01 40.5
+66 48 09.5
9.1
8.8
11.8
K2
S
23 43 49.4
-15 17 04.2
9.1
5.8
12.4
Mira M7-M8
D
07 25 51.2
-07 44 08.0
9.5
9.1
10.1
M6
S
12 44 42.0
+36 45 50.6
9.5
9.2
11.8
M-K5.3
S
199
07 24 13.9
+08 53 51.7
9.9
10.2
11.9
M5-M6
S

* : étoiles suspectées d'être symbiotiques

 

10<Magnitude <12

 
ER Del
20 42 46.4
+08 40 56.4
10
11.0
12.3

T CrB
15 59 30.1
+25 55 12.6
10.1
10.8
M3III
S
nr
StHA 190
21 41 44.8
+02 43 54.4
10.5

 

D'
 
Z And
23 33 39.5
+48 49 05.4
10.8
8.0
12.4
M2III + B1
S
 
AX Per
01 36 22.7
+54 15 02.5
10.9
9.4
13.6
M3III + A0
S
 
FG Ser
18 15 06.2
-00 18 57.6
11
10.0
14.5
S
 
CI Cyg
19 50 11.8
+35 41 03.2
11
9.9
13.1
B + M5III
S
 
V1016 Cyg
19 57 04.9
+39 49 33.9
11.2
10.1
17.5
M6.5
D
sn
V443 Her
18 22 08.4
+23 27 20.0
11.5
11.4
11.7
M3 + O
S
 
RS Oph
17 50 13.2
-06 42 28.4
11.5
12.5
M2
S
nr
PU Vul
20 21 12.0
+21 34 41.9
11.6
8.7
16.6
M6III
S
sn
BX Mon
07 25 24.0
-03 36 00.0
11.7
9.5
13.4
M4
S
 
V335 Vul
19 23 14.2
+24 27 40.2
11.8
10.1
12.0

 


 
AS 289
18 12 22.0
-11 40 13.0
12.1
S
 
BF Cyg
19 23 53.4
+29 40 25.1
12.3
9.3
13.4
B + M5III
S
 
V407 Cyg                    
[2]
 

Magnitude généralement supérieure à 12, mais pouvant entrer en outburst

 

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

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)
T CrB (Kenyon 1986)
ZZ Lep (Simbad : Planetary Nebula ; GCVS : ZAND ; AAVSO : NL:)

 

 

(Issu de Allen 1984)

 

 

Ressources

Données Spectro sur les géantes rouges

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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
www.fiz.uni-lj.si/astro/papers/zw-bormio01.ps

[3] An Atlas of High Resolution Line Profiles of Symbiotic Stars     
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°-1

1986AJ.....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.shtml

Outburst Z And : http://www.aavso.org/publications/specialnotice/168.shtml