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Variables cataclysmiques

 

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Les étoiles cataclysmiques (voir http://www.astronomie-amateur.fr/Variables%20Cataclysmiques.html) présentent de grandes variétés de comportement à différentes échelles de temps.
Elles sont pour la plupart d'entre elles abondemment suivies en photométrie, notemment par les associations ou réseaux amateurs (AAVSO, VSNET, CBA, AFOEV, BAAVSS, ...) : flickering, modulations orbitales, outburst, évolution long terme ...

Leur aspect spectrométrique est tout aussi riche et varié. Tout comme la luminosité, l'aspect des spectres présente également de fortes variations et cela parfois à de trés courtes échelles de temps (heure). Leur comportement varié et imprévisible de façon précise en font des cibles de choix pour les amateurs du fait de la disponibilité permanente des moyens d'observation et de la possibilité de suivis sur le long terme.

La présence d'un disque d'accrétion provoque l'appartion de raies en émission souvent intenses et spectaculaires.

Spectre de RX And à deux moments différents.

 

 

 

Etoiles cataclysmiques Catalogue Downes [1]

Etoiles la luminosité est en permanence supérieure à mag 12
(Essentiellement des novae like, à l'exception notable de SS Cygni, unique nova naine en permanence à mag<12)

 
Nom
AD 2000
2000 DE
Type
P Orb
Mag Max
Mag Min
T CrB
15:59:30.16
25:55:12.60
nra
227.57
2.0
11.3
p
RS Oph
17:50:13.16
-06:42:28.50
nra
455.72
4.3
12.5
V
SS Cyg
21:42:42.80
43:35:09.90
ugss
0.28
8.2
12.1
V
V1440 Aql
19:05:00.13
-07:08:30.80
nl:+ell

8.6

-
AE Aqr
20:40:09.16
-00:52:15.10
dq
0.41
9.8
11.8
V
RW Sex
10:19:56.62
-08:41:56.10
ux
0.25
10.4
10.8
V
 

Etoiles la luminosité peut être supérieure à mag 12, fréquemment ou sur une période assez longue

 
V Sge
20:20:14.69
21:06:10.40
nlv
0.51
10.5
14.5
V
AH Her
16:44:10.01
25:15:02.00
ugz
0.26
11.3
14.7
V
SY Cnc
09:01:03.34
17:53:56.10
ugz
0.38
11.1
14.5
V
RX And
01:04:35.54
41:17:57.80
ugz
0.21
10.9
12.6
V
Z Cam
08:25:13.18
73:06:39.20
ugz
0.29
10.5
14.8
V
KT Per
01:37:08.79
50:57:20.40
ugz
0.16
10.6
16.1
V
QR And
00:19:49.93
21:56:52.10
cbss
0.66
12.2

-
LS Peg
21:51:57.93
14:06:53.30
dq:
0.17
11.6
13.0
V
CN Ori
05:52:07.79
-05:25:00.50
ugz
0.16
11.9
16.3
V
V426 Oph
18:07:51.69
05:51:47.80
ugz/dq:
0.29
11.5
19.4
V
TT Ari
02:06:53.09
15:17:41.80
Vy/dq:
0.14
9.5
14.5
V
WW Cet
00:11:24.77
-11:28:43.20
ugz:
0.18
9.3
15.7
V
V747 Cyg
20:37:17.68
50:19:39.10
cV/NL:

11.7
12.5
p
KR Aur
06:15:43.94
28:35:08.40
Vy
0.16
11.3
16.9
V

 

  

Etoiles dont la luminosité peut atteindre et dépasser mag 12 de façon sporadique et sur une courte durée (outbursts)

 
UZ Ser
18:11:24.86
-14:55:34.10
ug
0.17
11.9
16.0
V
HT Cam
07:57:01.37
63:06:01.80
ug/dq
0.06
11.9
18.2
B
CW Mon
06:36:54.58
00:02:17.20
ug
0.18
11.9
16.3
V
Peg
22:21:44.79
18:40:08.30
ugsu
0.06
11.8
17.5
V
HV Vir
13:21:03.16
01:53:29.10
ugwz
0.06
11.5
19.0
V
TY Psc
01:25:39.38
32:23:09.10
ugsu
0.07
11.7
16.3
V
Per
02:42:09.10
21:08.00
ug/sn

11.7
20p
p
Cam
05:32:33.87
62:47:52.10
ugsu

11.6
16R
R
HL CMa
06:45:17.22
-16:51:34.70
ug/ugz
0.22
11.7
14.5
V
UV Per
02:10:08.32
57:11:21.20
ugsu
0.06
11.7
17.9
V
KV Dra
14:50:38.31
64:03:28.40
ugsu
0.06
11.8
17.1
V
FO Per
04:08:34.99
51:14:48.30
ug

11.8
16.2
p
Her
18:39:26.16
26:04:10.00
ugwz
0.06
11.8
17.1
V
HP And
00:19:09.30
27:42.00
UG:

10.5
<14.
p
YZ Cnc
08:10:56.65
28:08:33.30
ugsu
0.09
10.5
15.5
V
SS Aur
06:13:22.43
47:44:25.30
ug
0.18
10.5
14.5
V
IP Peg
23:23:08.53
18:24:59.20
ug
0.16
10.5
17.8
V
Aql
19:01:59.50
52:30.00
ug:

10.6
17.p
p
SU UMa
08:12:28.27
62:36:22.40
ugsu
0.08
11.2
15.0
V
Aql
19:02:56.70
09:41.00
ug:

10.5
13.p
p
DO Dra
11:43:38.50
71:41:20.70
dq
0.17
10.6
16.7
B
SW UMa
08:36:42.74
53:28:38.10
ugsu/dq
0.06
9
17
V
U Gem
07:55:05.23
22:00:05.10
ugSS
0.18
9.1
15.2
V
WX Cet
01:17:04.18
-17:56:22.60
ugwz
0.06
9.5
18.5
V
U Sco
16:22:30.81
-17:52:44.10
nrb
1.23
8.8
19.5
V
RU Peg
22:14:02.56
12:42:11.50
ugSS
0.37
9.0
13.1
V
T Leo
11:38:26.83
03:22:07.10
ugsu
0.06
10.0
15.9
V
Aql
44:36.00
-02:59:00
UG:

10.4
13p
p
Psc
00:25:11.07
12:17:12.10
ugwz

10.5
17.5
B
PQ And
02:29:29.54
40:02:40.20
nr/ug

10.1
19
V
BZ UMa
08:53:44.17
57:48:40.60
ugsu
0.07
10.2
15.9
V
VZ Aqr
21:30:24.64
-02:59:17.10
ug

11.3
17.2
p
V1159 Ori
05:28:59.55
-03:33:52.80
ugsu
0.06
11.2
15.1
V
IR Gem
06:47:34.69
28:06:22.40
ugsu
0.07
11.2
17.0
V
EG Cnc
08:43:03.99
27:51:49.70
ugwz
0.06
11.4
17.7
V
RZ Leo
11:37:22.25
01:48:58.60
ugwz
0.08
11.5
19.2
V
UZ Boo
14:44:01.21
22:00:54.80
ugwz

11.5
20.4
V
EY Cyg
19:54:36.74
32:21:55.10
ug
0.46
11.4
15.5
V
Lib
15:36:16.00
-08:39:07.60
ugsu

11.5
<15.
V
CH UMa
10:07:00.69
67:32:47.30
ug
0.34
10.7
15.3
V
HT Cas
01:10:13.12
60:04:35.70
ugsu
0.07
10.8
18.4
V
BC UMa
11:52:15.83
49:14:41.90
ugsu
0.06
10.9
18.3
B
EF Peg
15:04.00
03:50.00
ugsu

10.7
18.5
V
Aql
19:05:36.70
11:48.00
ug:

10.8
13.p
p
DX And
23:29:46.68
43:45:04.10
ug
0.44
10.9
16.4
p
CZ Ori
06:16:43.21
15:24:11.40
ug
0.22
11.2
17.0
V
Aur2
06:14:09.81
45:30:08.50
dq::

11.2
14.5
p
AR And
01:45:03.28
37:56:32.70
ug
0.16
11.0
17.6
V
UU Aql
19:57:18.76
-09:19:20.90
ug
0.16
11.0
17.0
V
 

Quelques études pouvant être envisagées

Evolution du spectre durant un outburst

 

 

En régle générale, le continuum augmente vers les courtes longueurs d'onde (augmentation de la température du disque d'accrétion de 3000 à 15000 °C environ), les raies d'émission souvent présentes à l'état calme disparaissent alors dans le continuum. Elles sont remplacées par des raies en absorption.

Parmi les novae naine, seule SS Cygni est assez lumineuse pour pouvoir être suivie depuis l'état calme jusqu'à l'outburst. Notons que les outbursts ont des profils photométriques différents correspondant à des comportements différents du disque d'accrétion durant l'outburst.

Spectre des novae naines en outburst

"Seules 30% des variables cataclysmiques ont été étudiées durant leurs outbursts"
L. Morales-Rueda et T. R. Marsh, 2002

Evolution des spectres sur le long terme (notamment novae like)

 

Profil des raies en fonction de la période orbitale

Le profil des raies évolue au cours de la période orbitale (effet doppler, atténuation ...), ce qui permet de cartographier les zones d'émission. Les étoiles présentant des éclipses du fait de leur inclinaison élevées sont particulièrement intéressantes à étudier de ce point de vue.

 

Principales raies novae naines (B. Warner [1])

Raies supplémentaires pour les novae like

3705 HeI   4089 SiII   4415-17 OII
3712 OIII   4128-30 SiII   4542 HeII
3819 HeI   4143 HeI   5805 CIV
4070-76 OII   4267 CII   7234 CII

 

Evolution du spectre de SS Cygni durant son outburst de septembre 2010

 

 

 

Bibliographie

Cataclysmic variables stars, Warner B., Cambridge University Press, 1995
Cataclysmic variables stars : How and Why the vary, Hellier,C., Springer, 2001

Reférences

The Catalog and Atlas of CVs: Archival EditionDownes et al. 2001
PASP, 113, 764 and Downes et al. 2006, 
http://archive.stsci.edu/prepds/cvcat/