Asymmetric shocks in $\chi$ Cyg observed with linear spectropolarimetry

Autor: Julien Morin, E. S. Carlin, B. Tessore, Ph. Mathias, A. López Ariste, Michel Aurière, Fabrice Herpin, D. Gillet, Agnès Lèbre, Pascal Petit
Přispěvatelé: Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), Universidad de La Laguna [Tenerife - SP] (ULL), Istituto Ricerche Solari Locarno, Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), supported by 'Programme National de Physique Stellaire' (PNPS) of CNRS/INSU co-funded by CEA and CNES, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST), Université de Franche-Comté (UFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM), FEMIS 2021, Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Convection
stars
Stars: imaging
010504 meteorology & atmospheric sciences
Astrophysics::High Energy Astrophysical Phenomena
variables
Astrophysics
01 natural sciences
Spectral line
Astronomical spectroscopy
Spherical geometry
Stars: HD 187796
0103 physical sciences
Radiative transfer
Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics
general -stars
010303 astronomy & astrophysics
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Astrophysics::Galaxy Astrophysics
0105 earth and related environmental sciences
Physics
Photosphere
[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]
[SDU.ASTR.SR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Solar and Stellar Astrophysics [astro-ph.SR]
Computer Science::Information Retrieval
Astronomy and Astrophysics
Techniques: polarimetry
Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics
imaging -techniques
Space and Planetary Science
Homogeneous
Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics
polarimetric
[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]
Stars: variable
Zdroj: Astronomy and Astrophysics-A&A
Astronomy and Astrophysics-A&A, EDP Sciences, 2019, 632, pp.A30. ⟨10.1051/0004-6361/201936189⟩
Astronomy and Astrophysics-A&A, 2019, 632, pp.A30. ⟨10.1051/0004-6361/201936189⟩
Astronomy and Astrophysics-A&A, EDP Sciences, In press
ISSN: 0004-6361
DOI: 10.1051/0004-6361/201936189⟩
Popis: Aims: From a coherent interpretation of the linear polarisation detected in the spectral lines of the Mira star $\chi$ Cyg, we derive information about the dynamics of the stellar photosphere, including pulsation. Methods: From spectropolarimetric observations of $\chi$ Cyg, we perform careful analysis of the polarisation signals observed in atomic and molecular lines, both in absorption and emission, using the radiative transfer in the polarisation context, through two mechanisms: intrinsic polarisation and continuum depolarisation. We also explain the observed line doubling phenomenon in terms of an expanding shell in spherical geometry, which allows us to pinpoint the coordinates over the stellar disk with enhanced polarisation. Results: We find that the polarised spectrum of $\chi$ Cyg is dominated by intrinsic polarisation, with a negligible continuum depolarisation. The observed polarised signals can only be explained by assuming that this polarisation is locally enhanced by velocity fields. During the pulsation, radial velocities are not homogeneous over the disk. We map these regions of enhanced velocities. Conclusions: We have set an algorithm to distinguish in any stellar spectra of linear polarisation the origin of this polarisation and the way to increase signal by coherently adding many lines with an appropriated weight. Applied to the Mira star $\chi$ Cyg, we reached the unexpected result that during the pulsation, velocities are radial but not homogeneous over the disk. The reason for these local velocity enhancements are probably related to the interplay between the atmospheric pulsation dynamics and the underlying stellar convection.
Comment: Accepted for publication in A&A
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: