Soğuk Yıldızların Doppler Görüntülenmesi: SpotDIpy

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

• magnetic fields
• starspots
• techniques: imaging spectroscopy

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

References

1. Adelman S. J., Gulliver A. F., Kochukhov O. P., Ryabchikova T. A., 2002, ApJ, 575, 449
2. Asensio Ramos A., Díaz Baso C. J., Kochukhov O., 2022, A&A, 658, A162
3. Babcock H. W., 1961, ApJ, 133, 572
4. Berdyugina S. V., 1998, A&A, 338, 97, ADS
5. Berdyugina S. V., 2005, Living Reviews in Solar Physics, 2, 8
6. Brown S. F., Donati J. F., Rees D. E., Semel M., 1991, A&A, 250,463, ADS
7. 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
8. Cameron A. C., 1997, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 287, 556

9. Chiang Y.-W., Borbat P. P., Freed J. H., 2005, Journal of Magnetic Resonance, 177, 184
10. 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
11. Deutsch A. J., 1957, AJ, 62, 139
12. Donati J. F., Semel M., Carter B. D., Rees D. E., Collier Cameron A., 1997, MNRAS, 291, 658
13. Espinosa Lara F., Rieutord M., 2011, A&A, 533, A43
14. Frasca A., Biazzo K., Kővári Z., Marilli E., Çakırlı Ö., 2010, A&A, 518, A48
15. Goncharskij A. V., Stepanov V. V., Khokhlova V. L., Yagola A. G., 1982, Azh, 59, 1146, ADS
16. 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
17. Järvinen S. P., Korhonen H., Berdyugina S. V., Ilyin I., Strassmeier K. G., Weber M., Savanov I., Tuominen I., 2008, A&A, 488, 1047
18. Jeffers S. V., Donati J. F., 2008, MNRAS, 390, 635
19. 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
20. Kochukhov O., 2017, A&A, 597, A58
21. Kochukhov O., Wade G. A., Shulyak D., 2012, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 421, 3004
22. Lehtinen J., Jetsu L., Hackman T., Kajatkari P., Henry G. W., 2016, A&A, 588, A38
23. Luger R., Agol E., Foreman-Mackey D., Fleming D. P., Lustig-Yaeger J., Deitrick R., 2019, The Astronomical Journal, 157, 64
24. 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
25. Marsden S. C., Donati J. F., Semel M., Petit P., Carter B. D., 2006, MNRAS, 370, 468
26. Montalto M., ve diğ., 2021, A&A, 653, A98
27. Parviainen H., Aigrain S., 2015, MNRAS, 453, 3821
28. Piskunov N. E., Khokhlova V. L., 1983, Soviet Astronomy Letters,9, 346, ADS
29. Piskunov N., Kochukhov O., 2002, A&A, 381, 736
30. Piskunov N. E., Rice J. B., 1993, PASP, 105, 1415
31. Piskunov N. E., Tuominen I., Vilhu O., 1990, A&A, 230, 363, ADS
32. Rice J. B., 2002, Astronomische Nachrichten, 323, 220
33. Rice J. B., Strassmeier K. G., 2000, A&AS, 147, 151
34. Semel M., 1989, A&A, 225, 456, ADS
35. Skilling J., Bryan R. K., 1984, MNRAS, 211, 111
36. Strassmeier K. G., 2009, A&ARv, 17, 251
37. Strassmeier K. G., Pichler T., Weber M., Granzer T., 2003, A&A, 411, 595
38. Tikhonov A. N., Arsenin V. Y., 1977, doi:https://doi.org/10.1137/1021044
39. Tobias S. M., 2002, Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A, 360, 2741
40. Unruh Y. C., Collier Cameron A., 1995, MNRAS, 273, 1
41. Vogt S. S., Penrod G. D., 1983, PASP, 95, 565
42. Vogt S. S., Penrod G. D., Hatzes A. P., 1987, ApJ, 321, 496
43. Willamo T., ve diğ., 2019, A&A, 622, A170
44. Williamo T., Hackman T., Lehtinen J. J., Korpi-Lagg M., Kochukhov O., 2022, The Open Journal of Astrophysics, 5, 10