O-C Analysis of Algol-type Eclipsing Binary UU And

Year 2020, Volume: 6 Issue: 2, 264 - 270, 29.12.2020

Oguz Ozturk

Abstract

Using all available minimum times of Algol-type eclipsing binary UU And, Observed(O) - Calculated (C) based orbital period analysis of UU And is presented in this study. O-C diagram of UU And is represented by cyclic variation superimposed on an upward parabolic variation. The upward parabolic variation was modelled by assuming non-conservative mass transfer from the less massive to the more massive component to explain the secular period increase of the system. The rate of fractional mass transfer (𝛽) was calculated to be 0.947. Cyclic O-C variation at period of 14 years was detected in the diagram. Light travel time effect (LTTE) caused by additional body in the system was assumed in order to explain the cyclic O-C variation. Using the mass function obtained from O-C analysis, the possible mass of the third component was found to be in the order of solar mass. Such a massive additional body show itself distinctly in the light curve of UU And. On the contrary, no light contribution from an additional body has been detected in the literature so far. Therefore, we conclude that precise high resolution spectroscopic observations are required in order to clarify the existence of a third body and/or magnetic cycle, which may also give rise to cyclic O-C variation in the binary star system.

Keywords

Techniques: photometric, stars: individual: UU And, eclipsing binary star systems

Thanks

The O-C database of the Czech Astronomical Society was used in research for this paper. We would like to thank Prof. A. Erdem for his comments. We also would like to thank Mr. G.H. Lee for checking the English.

Algol-türü Örten Çift UU And'ın O-C Analizi

Abstract

Bu çalışmada, Algol türü örten çift yıldız sistemi olan UU And'ın mevcut tüm minimum zamanları kullanılarak, ele alınan çift yıldız sisteminin gözlenen (O) – hesaplanan (C) tabanlı yörünge dönem analizi sunulmuştur. UU And sisteminin O-C diyagramı, yukarı yönlü parabolik değişim üzerine binmiş bir sinüzoidal değişim ile temsil edilmiştir. Sistemde tespit edilen düzenli yörünge dönem artışını açıklayabilmek için, yukarı yönlü olan parabolik O-C değişimi, küçük kütleli bileşenden büyük kütleli bileşene korunumlu olmayan kütle aktarımı mekanizması kabulü altında modellenmiştir. Bu kabul altında bileşenler arası kesirsel kütle aktarım hızı (β) 0.947 olarak hesaplanmıştır. UU And sistemin O-C diyagramında, 14 yıl kadar döneme sahip bir çevrimsel değişim tespit edilmiştir. O-C veri setinde görülen bu sinüzoidal değişimi açıklayabilmek için çift yıldız sisteminde görülemeyen üçüncü cisim kaynaklı ışık zaman etkisi (LTTE) kabulü yapılmıştır. LTTE kabulü altında yapılan O-C analizi sonucu elde edilen kütle fonksiyonu kullanılarak, UU And sistemine fiziksel olarak bağlı üçüncü bileşenin olası kütlesi oldukça büyük bir mertebe olan güneş kütlesi mertebesinde bulunmuştur. Bunun aksine, literatürde herhangi bir üçüncü cisim kaynaklı ışık katkısı henüz tespit edilememiştir. Tüm bu nedenlerden dolayı, üçüncü cismin mevcudiyetinin ve/veya çevrimsel O-C değişimini meydana getirebilecek olası bir manyetik çevrimin açığa kavuşturulabilmesi için, bu çift yıldız sisteminin yüksek çözünürlüklü hassas tayf gözlemlerine ihtiyaç vardır.

Keywords

Teknik: fotometri, yıldızlar: bireysel: UU And, örten çift yıldız sistemi

References

• Brancewicz, S. K., Dworak, T. Z. (1980). A catalogue of parameters for eclipsing binaries. Acta Astronomica, 30, 501-524. Retrieved from: http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1980AcA....30.. 501B.
• Erdem, A., Öztürk, O. (2014). Non-conservative mass transfers in Algols. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441(2), 1166-1176. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stu630.
• Irwin, J.B. (1959). Standard light-time curves. Astronomical Journal, 64, 149-155. DOI: https://doi.org/10. 1086/107913.
• Kreiner, J. M. (2004). Up-to-Date Linear Elements of Eclipsing Binaries. Acta Astronomica, 54(2), 207-210. Retrieved from: http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/2004AcA....54..207K.
• Lomb, N. R., (1976). Least-Squares Frequency Analysis of Unequally Spaced Data. Astrophysics and Space Science, 39(2), 447-462. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00648343.
• Manzoori, D., Abbasvand, S., Najafinezhad, F. (2015). Analysis of the photoelectric light curve and the orbital period variations of the binary system UU Andromedae. Astronomische Nachrichten, 336(6), 570-576. DOI: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/asna.201412196.
• Pollacco, D. L., Skillen, I., Collier, C. A., Christian, D. J., Hellier, C., Irwin, J., Lister, T. A., Street, R. A., West, R. G., Anderson, D. R., Clarkson, W. I.., Deeg, H., Enoch, B., Evans, A., Fitzsimmons, A., Haswell, C. A., Hodgkin, S., Horne, K., Kane, S. R., Keenan, F. P., Maxted, P. F. L., Norton, A. J., Osborne, J., Parley, N. R., Ryans, R. S. I., Smalley, B., Wheatley, P. J., Wilson, D. M. (2006). The WASP Project and the SuperWASP Cameras. The Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 118(848), 1407-1418. DOI: https://doi.org/10.1086/508556.
• Qian, S. (2001). Possible Mass and Angular Momentum Loss in Algol-Type Binaries. IV. UU Andromedae and Z Persei. The Astronomical Journal, 122(3), 1561-1568. DOI: https://doi.org/10.1086/322179.
• Scargle, J. D. (1982). Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly spaced data. Astrophysical Journal, 263, 835-853. DOI: https://doi.org/10.1086/160554.
• Tout, C.A., Hall, D.S. (1991). Wind driven mass transfer in interacting binary systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 253(1), 9-18. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/253.1.9.
• Zasche, P., Liakos, A., Niarchos, P., Wolf, M., Manimanis, V., Gazeas, K. (2009). Period changes in six contact binaries: WZ And, V803 Aql, DF Hya, PY Lyr, FZ Ori, and AH Tau. New Astronomy, 14(2), 121-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2008.06.002.