Determination of Evolutionary Status Through Period Changes of Cepheid Stars in Open Clusters

Abstract

This study investigates the period variations of Cepheid variables in open clusters. Photometric data in the V band for 64 Cepheid stars, selected from the Berdnikov (2008) catalog, were analyzed using Fourier techniques implemented in the PERIOD04 program. Based on the times of maxima, O-C diagrams were constructed to examine period changes. The analysis revealed significant period variations in seven stars, with evidence of a secondary pulsation period identified in T Mon and GY Sge. Period change rates and amplitudes were calculated to assess the evolutionary stages of the Cepheids within the instability strip. Utilizing the model proposed by Bono ve diğ. (2000), it was determined that four of these stars are undergoing their third crossing of the instability strip, while the remaining three are in their second crossing. These findings provide critical insights into the evolutionary tracks of Cepheids in open clusters and contribute to a deeper understanding of the structure and chemical evolution of the Galactic disk.

Keywords

• Cepheid
• O-C
• Period Change

Açık Küme Üyesi Sefeid Yıldızlarının Dönem Değişimlerinden Evrim Durumlarının Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, açık küme üyesi Sefeid değişenlerinin dönem değişimleri incelenmiştir. Berdnikov (2008) kataloğundan seçilen 64 Sefeid yıldızının V bandındaki fotometrik verileri, PERIOD04 programı kullanılarak Fourier analizi yöntemiyle değerlendirilmiştir. Maksimum zamanlarına dayalı olarak O-C diyagramları oluşturulmuş ve yıldızların dönem değişimleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda, yedi yıldızın anlamlı dönem değişimleri sergilediği belirlenmiş, bunlardan T Mon ve GY Sge’de ikinci bir zonklama döneminin varlığı tespit edilmiştir. Hesaplanan dönem değişim miktarları ve oranları, Sefeidlerin kararsızlık kuşağındaki evrimsel konumlarını değerlendirmek için kullanılmıştır. Bono ve diğ. (2000) modeline dayanarak, dönem değişimi gösterdiği ortaya koyulan yedi yıldızdan, dört yıldızın kararsızlık kuşağındaki üçüncü, üç yıldızın ise ikinci geçişlerini gerçekleştirdiği ortaya konulmuştur. Bu bulgular, açık kümelerdeki Sefeidlerin evrimsel süreçlerini ve gökada diskinin yapısı ve kimyasal evriminin anlaşılması için önemlidir.

Keywords

• Cepheid
• O-C
• Period Change

References

1. Alcock C., ve dig., 1995, AJ, 109, 1653
2. An D., Terndrup D. M., Pinsonneault M. H., 2007, ApJ, 671, 1640
3. Anderson R. I., Eyer L., Mowlavi N., 2013, MNRAS, 434, 2238
4. Baumgardt H., Dettbarn C., Wielen R., 2000, A&AS, 146, 251
5. Berdnikov L. N., 2008, VizieR Online Data Catalog: Photoelectric observations of Cepheids in UBV(RI)c (Berdnikov, 2008), VizieR On-line Data Catalog: II/285. Originally published in: 2008yCat.2285....0B
6. Boistel G., 2022, preprint, (arXiv:2211.16025)
7. Bono G., Caputo F., Cassisi S., Marconi M., Piersanti L., Tornambè A., 2000, ApJ, 543, 955
8. Breger M., ve dig., 1993, A&A, 271, 482

9. Chen X., de Grijs R., Deng L., 2015, MNRAS, 446, 1268
10. Efremov Y. N., 1975, in Kukarkin B. V., ed., , Pulsating Stars. John Wiley & Sons, p. 42
11. Gieren W. P., 1988, ApJ, 329, 790
12. Hoyle F., Shanks T., Tanvir N. R., 2003a, MNRAS, 345, 269
13. Hoyle F., Shanks T., Tanvir N. R., 2003b, MNRAS, 345, 269
14. Lenz P., Breger M., 2005, Communications in Asteroseismology, 146, 53
15. Majaess D. J., Turner D. G., Lane D. J., 2008, MNRAS, 390, 1539
16. Sipahi E., Ak T., 2020, Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics, 1, 505–508
17. Szilàdi K., Vinkò J., Szabados L., 2018, Acta Astron., 68, 111
18. Tsarevsky G. S., Ureche V., Efremov Y. N., 1966, Astronomicheskij Tsirkulyar, 367, 1
19. Turner D. G., 1986, AJ, 92, 111
20. Turner D. G., 1996, J. R. Astron. Soc. Canada, 90, 82
21. Turner D. G., 1998, JAAVSO, 26, 101
22. Turner D. G., 2010, Ap&SS, 326, 219
23. Turner D. G., Burke J. F., 2002, AJ, 124, 2931
24. Turner D. G., van den Bergh S., Younger P. F., Danks T. A., Forbes D., 1993, ApJS, 85, 119
25. Usenko I. A., Kovtyukh V. V., Klochkova V. G., Panchuk V. E., Yermakov S. V., 2001, A&A, 367, 831
26. Vinko J., 1991, Ap&SS, 183, 17
27. van den Bergh S., 1957, ApJ, 126, 323