Soğuk Yıldızların Doppler Görüntülenmesi: SpotDIpy

Year 2023, Volume: 4 Issue: 3 - Special Issue: Proceedings of the 22nd National Astronomy Congress, 306 - 315, 31.12.2023

Engin Bahar Hakan Volkan Şenavcı Onur Yörükoğlu

https://doi.org/10.55064/tjaa.1201791

Abstract

Yıldızların evriminde, gezegenlerin oluşum sürecinde ve hatta gezegenlerin evriminde de önemli etkilere sahip olan manyetik alan olgusu halen araştırma konusudur. Manyetik alanın bir sonucu olan yıldızların yüzey parlaklık dağılımlarındaki heterojenliklerin araştırılmasında kullanılan en etkili yöntemlerden biri Doppler görüntüleme tekniği olup literatürde ilgili tekniğe dayanan kodların ciddi bir kısmının paylaşıma açık olmaması önemli bir eksikliktir. Bu çalışmada Doppler görüntüleme tekniğiniyle yıldızların yüzey parlaklık dağılımı haritasını oluşturan, herkesin ulaşabileceği, kullanışlı ve açık kaynak kodlu bir yazılım olan SpotDIpy kodu tanıtıldı. Bununla birlikte, bu çalışma kapsamında, V889 Her yıldızının Ankara Üniversitesi Kreiken Rasathanesi’nde bulunan T80 Prof. Dr. Berahitdin Albayrak Teleskobu’na bağlı tayfçeker ile elde edilen yüksek çözünürlüklü (R~30000) tayfları kullanılarak, SpotDIpy kodu ile yüzey parlaklık dağılımı haritaları oluşturuldu. Elde edilen bu haritalardan kutup lekesine eşlik eden orta enlemli lekelerin yanısıra azalan boylamlara doğru bir leke göçünün olduğu gözlendi.

Keywords

magnetic fields, starspots, techniques: imaging spectroscopy

Supporting Institution

Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP)

Project Number

18A0759001

Doppler Imaging of Cool Stars: SpotDIpy

Abstract

Stellar magnetic fields strongly affect stellar and planetary formations and evolution. Doppler imaging is an effective technique to investigate the heterogeneous surface brightness distribution of stars due to magnetic activity. It is a major disadvantage that the most of the codes based on the technique are unshared in the literature. In this study, we introduced the SpotDIpy code, which is a useful and open source software that can be accessed by everyone, which reconstruct surface brightness distribution of stars using Doppler imaging technique. In addition, within the scope of this study, surface brightness distribution maps of V889 Her were reconstructed with SpotDIpy using high resolution (R~30000) spectra obtained with the spectrograph attached T80 Prof. Dr. Berahitdin Albayrak Telescope at Ankara University Kreiken Observatory. From these maps, it was determined that there were mid-latitude spots accompanying a polar spot migrating towards decreasing longitudes.

Keywords

magnetic fields, starspots, techniques: imaging spectroscopy

Project Number

18A0759001

References

• Adelman S. J., Gulliver A. F., Kochukhov O. P., Ryabchikova T. A., 2002, ApJ, 575, 449
• Asensio Ramos A., Díaz Baso C. J., Kochukhov O., 2022, A&A, 658, A162
• Babcock H. W., 1961, ApJ, 133, 572
• Berdyugina S. V., 1998, A&A, 338, 97, ADS
• Berdyugina S. V., 2005, Living Reviews in Solar Physics, 2, 8
• Brown S. F., Donati J. F., Rees D. E., Semel M., 1991, A&A, 250,463, ADS
• Cameron A. C., 1992, in Byrne P. B., Mullan D. J., eds, Surface Inhomogeneities on Late-Type Stars. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, pp 33–45, doi:10.1007/3-540-55310-X_131
• Cameron A. C., 1997, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 287, 556
• Chiang Y.-W., Borbat P. P., Freed J. H., 2005, Journal of Magnetic Resonance, 177, 184
• Collier Cameron A., Horne K. D., 1986, in Zeilik M., Gibson D. M., eds, , Vol. 254, Cool Stars, Stellar Systems and the Sun. pringerVerlag, Berlin Heidelberg New York, p. 205, doi:10.1007/3-540- 16763-3_173
• Deutsch A. J., 1957, AJ, 62, 139
• Donati J. F., Semel M., Carter B. D., Rees D. E., Collier Cameron A., 1997, MNRAS, 291, 658
• Espinosa Lara F., Rieutord M., 2011, A&A, 533, A43
• Frasca A., Biazzo K., Kővári Z., Marilli E., Çakırlı Ö., 2010, A&A, 518, A48
• Goncharskij A. V., Stepanov V. V., Khokhlova V. L., Yagola A. G., 1982, Azh, 59, 1146, ADS
• Huber K. F., Wolter U., Czesla S., Schmitt J. H. M. M., Esposito M., Ilyin I., González-Pérez J. N., 2009, A&A, 501, 715 Husser T.-O., Wende-von Berg S., Dreizler S., Homeier D., Reiners A., Barman T., Hauschildt P. H., 2013, A&A, 553, A6
• Järvinen S. P., Korhonen H., Berdyugina S. V., Ilyin I., Strassmeier K. G., Weber M., Savanov I., Tuominen I., 2008, A&A, 488, 1047
• Jeffers S. V., Donati J. F., 2008, MNRAS, 390, 635
• Kővári Z., Frasca A., Biazzo K., Vida K., Marilli E., Çakırlı Ö., 2011, in Physics of Sun and Star Spots. pp 121–125 (arXiv:1010.3511), doi:10.1017/S1743921311015110
• Kochukhov O., 2017, A&A, 597, A58
• Kochukhov O., Wade G. A., Shulyak D., 2012, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 421, 3004
• Lehtinen J., Jetsu L., Hackman T., Kajatkari P., Henry G. W., 2016, A&A, 588, A38
• Luger R., Agol E., Foreman-Mackey D., Fleming D. P., Lustig-Yaeger J., Deitrick R., 2019, The Astronomical Journal, 157, 64
• Luger R., Bedell M., Foreman-Mackey D., Crossfield I. J. M., Zhao L. L., Hogg D. W., 2021, preprint, (arXiv:2110.06271), ADS Luger R., Agol E., Bartolić F., Foreman-Mackey D., 2022, AJ, 164, 4
• Marsden S. C., Donati J. F., Semel M., Petit P., Carter B. D., 2006, MNRAS, 370, 468
• Montalto M., ve diğ., 2021, A&A, 653, A98
• Parviainen H., Aigrain S., 2015, MNRAS, 453, 3821
• Piskunov N. E., Khokhlova V. L., 1983, Soviet Astronomy Letters,9, 346, ADS
• Piskunov N., Kochukhov O., 2002, A&A, 381, 736
• Piskunov N. E., Rice J. B., 1993, PASP, 105, 1415
• Piskunov N. E., Tuominen I., Vilhu O., 1990, A&A, 230, 363, ADS
• Rice J. B., 2002, Astronomische Nachrichten, 323, 220
• Rice J. B., Strassmeier K. G., 2000, A&AS, 147, 151
• Semel M., 1989, A&A, 225, 456, ADS
• Skilling J., Bryan R. K., 1984, MNRAS, 211, 111
• Strassmeier K. G., 2009, A&ARv, 17, 251
• Strassmeier K. G., Pichler T., Weber M., Granzer T., 2003, A&A, 411, 595
• Tikhonov A. N., Arsenin V. Y., 1977, doi:https://doi.org/10.1137/1021044
• Tobias S. M., 2002, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A, 360, 2741
• Unruh Y. C., Collier Cameron A., 1995, MNRAS, 273, 1
• Vogt S. S., Penrod G. D., 1983, PASP, 95, 565
• Vogt S. S., Penrod G. D., Hatzes A. P., 1987, ApJ, 321, 496
• Willamo T., ve diğ., 2019, A&A, 622, A170
• Williamo T., Hackman T., Lehtinen J. J., Korpi-Lagg M., Kochukhov O., 2022, The Open Journal of Astrophysics, 5, 10