The Nature of the RV Tauri Star DF Cyg by Space- and Ground-Based Photometry and Spectroscopic Observations

Abstract

DF Cyg is one of the few RV Tauri stars that has been observed for long periods with space photometry. In this study, we investigate the still poorly understood variation nature of DF Cyg using both spectroscopic and photometric observations. TESS photometric data of the star were analysed for the first time in this study. By combining TESS and Kepler data with ground-based photometric data, both the long-period (${\sim 770}$ days) and the short-period (${\sim 50}$ days) variation nature of the star, with alternating deep and shallow minima in the light curve, were analysed. As a result of the period analysis of DF Cyg, nearly 30 pulsation frequencies were detected and findings belonging to the second component were noticed. In addition, the echelle spectra obtained for DF Cyg with Sandiford Cassegrain echelle spectrograph and McDonald telescope were used to determine the model parameter and rotational velocity values depending on the pulsation phase of the star using the MCMC method.

Keywords

• stars: variables: RV Tauri
• stars: AGB and post-AGB
• stars: individual: DF Cyg

Uzay ve Yeryüzü Konuşlu Işıkölçüm ve Tayfsal Gözlemlerle RV Tauri Türü DF Cyg'nin Doğası

Abstract

DF Cyg, uzay ışıkölçüm ile uzun süreli gözlenen birkaç RV Tauri yıldızından biridir. Bu çalışma kapsamında DF Cyg'nin hala tam olarak anlaşılamamış değişim doğası hem tayfsal hem de ışıkölçüm verileri yardımı ile araştırıldı. Yıldızın TESS ışıkölçüm gözlemleri ilk kez bu çalışma kapsamında analiz edildi. TESS ve Kepler verileri, yer tabanlı ışıkölçüm verileri ile birleştirilerek yıldızın, hem uzun dönemli (${\sim 770}$ gün) hem de ışık eğrisinde yer alan, birbirini takip eden, derin ve sığ minimumlarına sahip kısa dönemli (${\sim 50}$ gün) değişim doğası incelendi. DF Cyg'nin dönem analizi sonucunda 30'a yakın zonklama frekansı saptanarak ikinci bileşene ait bulgular fark edildi. Bunların yanı sıra DF Cyg için McDonald teleskobu ve Sandiford tayfçekeri ile elde edilen echelle tayflar, MCMC yöntemiyle yıldızın zonklama evresine bağlı model parametre ve dönme hız değerlerinin tespitinde kullanıldı.

Keywords

• stars: variables: RV Tauri
• stars: AGB and post-AGB
• stars: individual: DF Cyg

References

1. Alcock C., et al., 1998, AJ, 115, 1921
2. Allende Prieto C., 2007, AJ, 134, 1843
3. Blanco-Cuaresma S., 2019, MNRAS, 486, 2075
4. Bódi A., Szatmáry K., Kiss L. L., 2016, A&A, 596, A24
5. Borucki W. J., Koch D. G., Basri G. S., Latham D. W., Howell S. B., 2004, in American Astronomical Society Meeting Abstracts. p.33.05
6. Feinstein A. D., et al., 2019, PASP, 131, 094502
7. Fokin A. B., 1994, A&A, 292, 133, ADS
8. Foreman-Mackey D., Hogg D. W., Lang D., Goodman J., 2013,PASP, 125, 306

9. Gehrz R. D., 1972, ApJ, 178, 715
10. Gezer I., Van Winckel H., Bozkurt Z., De Smedt K., Kamath D.,Hillen M., Manick R., 2015, MNRAS, 453, 133
11. Giridhar S., 2020, Journal of Astrophysics and Astronomy, 41, 44
12. Howard A. H., 1989, JAAVSO, 18, 148, ADS
13. Jura M., 1986, ApJ, 309, 732
14. Kafka S., 2020, in European Planetary Science Congress. ppEPSC2020-314, doi:10.5194/epsc2020-314
15. Kiss L. L., Bódi A., 2017, A&A, 608, A99
16. Kjeldsen H., Bedding T. R., 1995, A&A, 293, 87, ADS
17. Lomb N. R., 1976, Ap&SS, 39, 447
18. Manick R., Van Winckel H., Kamath D., Hillen M., Escorza A., 2017,A&A, 597, A129
19. Manick R., Van Winckel H., Kamath D., Sekaran S., Kolenberg K.,2018, A&A, 618, A21
20. Manick R., et al., 2019, A&A, 628, A40
21. Mosser B., et al., 2013, A&A, 559, A137
22. Pawlak M., et al., 2019, MNRAS, 487, 5932
23. Percy J. R., 2015, JAAVSO, 43, 176, ADS
24. Pigulski A., Pojmański G., Pilecki B., Szczygieł D. M., 2009, ActaAstron., 59, 33, ADS
25. Pollacco D. L., et al., 2006, PASP, 118, 1407
26. Pollard K. R., Cottrell P. L., Kilmartin P. M., Gilmore A. C., 1996,MNRAS, 279, 949
27. Preston G. W., Krzeminski W., Smak J., Williams J. A., 1963, ApJ,137, 401
28. Ricker G. R., et al., 2014, in Oschmann Jacobus M. J., ClampinM., Fazio G. G., MacEwen H. A., eds, Society of Photo Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series Vol.9143, Space Telescopes and Instrumentation 2014: Optical, Infrared, and Millimeter Wave. p. 914320 (arXiv:1406.0151),doi:10.1117/12.2063489
29. Scargle J. D., 1982, ApJ, 263, 835
30. Schweitzer E., Vialle J., 1993, Bulletin d’Information du Centre deDonnees Stellaires, 43, 51, ADS
31. Stello D., Chaplin W. J., Basu S., Elsworth Y., Bedding T. R., 2009,MNRAS, 400, L80
32. Ulrich R. K., 1986, ApJ, 306, L37
33. Van Winckel H., 2018, preprint, (arXiv:1809.00871), ADS
34. Van Winckel H., Waelkens C., Fernie J. D., Waters L. B. F. M.,1999, A&A, 343, 202, ADS
35. Vega L. D., Stassun K. G., Montez Rodolfo J., Boyd P. T., SomersG., 2017, ApJ, 839, 48
36. Vega L. D., et al., 2021, ApJ, 909, 138
37. Wallerstein G., 2002, PASP, 114, 689
38. Yu J., Huber D., Bedding T. R., Stello D., Hon M., Murphy S. J.,Khanna S., 2018, ApJS, 236, 42
39. Zsoldos E., 1991, Information Bulletin on Variable Stars, 3557, 1,ADS
40. Zsoldos E., 1998, Acta Astron., 48, 775