Helligkeitsmessungen in V und Halpha-Spektroskopie am Be-Stern gamma Cas

Neben der Zusammenarbeit zwischen der AAVSO und „ASPA-Aktive Spektroskopie in der Astronomie" hinsichtlich des LBV-Sterns P Cygni, hat sich erfreulicherweise eine weitere ähnlich geartete Zusammenarbeit von ASPA und dem ungarischen Veränderlichenbeobachter Ferenc Puskas am Prototypen aller Be-Sterne γ Cassiopeia ergeben.

Ferenc Puscas überwacht γ Cas seit 2001 visuell (mit einem Feldstecher) und hat bis Ende 2008 ein beeindruckendes Monitoring des Helligkeitsverhaltens vorgestellt. Die Zusammenarbeit von ASPA und F. P. ermöglicht heute, für diese 7jährigen Zeitspanne das spektroskopische Halpha-Monitoring dem visuellen Helligkeitsverhalten gegenüberzustellen (siehe Abb.1). Soweit den Autoren bekannt, ist dies die bisher längste Zeitskala dieser Art überhaupt (zumindest an γ Cas).

Die Halpha-Äquivalentbreite ist seit ihrem Minimum 01/2001 demnach ganz offensichtlich positiv mit dem Helligkeitsverhalten in V korreliert. Ein die ASPA-Gemeinschaft beratender Fachastronom der ESO schrieb zu diesem Beobachtungsbefund: „Dieses ist eine sehr interessante Zusammenstellung ausgezeichneter Daten. Es ist gut, zu sehen, dass Amateure dort weitermachen, wo die Fachleute aufgehört haben".

Es wurde empfohlen, die Linienprofile der Spektren genauer zu untersuchen, weil diese in stärkerem Maße Informationen enthalten, als nur die Hα-Äquivalentbreite allein. Leider wird das spektroskopische Hα-Monitoring in der dafür erforderlichen hochauflösenden Form (R~14000) erst seit 1997 durchgeführt, so dass diese Anregung nicht umgesetzt werde konnte.

Das Zeitverhalten in V im unteren Bild von Abb.1 ist eine Zusammenfassung monatlicher Mittelwerte aus nahezu täglichen Schätzungen. F. Puscas ist in Ungarn in einem ländlichen Wohngebiet beheimatet, das es ihm ermöglicht, in dieser ungewöhnlichen hohen Beobachtungshäufigkeit den Stern in seiner Helligkeit einzuschätzen. Soweit den Autoren bekannt, existiert eine vergleichbare Untersuchung an dem Be-Stern χ Draconis aus dem Jahre 1994 (K. Juza et al., Astron. & Astrophys. Suppl. Ser. 107, 403-411). In dieser Arbeit wird anhand der positiven Korrelation der Hα-Äquivalentbreite zur V-Helligkeit gezeigt (Abb. 2), dass das Helligkeitmaximum mit dem Anstieg in Hα zusammenfällt. Die Autoren fanden positiven Korrelationen für sog. pole-one-Sterne, und Anti-Korrelationen für sog. equator-on-Sterne.

Es wurde seitens der beratenden Fachastronomie (Dr. D. Baade, ESO) angeregt, die positive Korrelation bei γ Cas in einer direkten Auftragung von Hα versus V zu verdeutlichen. Dies zeigt Abb. 3.

Ein Vergleich von Zeitserien wie in Abb.1 und 2 lässt nur begrenzt den Grad der Korrelation erkennen, wenngleich Tendenzen unverkennbar sind. Die Güte der Korrelation in Abb.3 wird maßgeblich geprägt durch die bekannten Unzulänglichkeiten einer visuellen Helligkeitsschätzung. Dennoch besteht keinerlei Zweifel an diesem Zusammenhang.

Wir sind als Amateure gegenwärtig nicht in der Lage, eine konsistente physikalische Interpretation der beobachteten Zusammenhänge anzubieten und möchten daher an weiterführenden Diskussionen interessierte Leser auf die im Text zitierte Publikation von K. Juza et al. verweisen. Darüber hinaus sei auf diesbezügliche Interpretationen von P. Harmanec im Hvar Obs. Bulletin 7, 55 hingewiesen.

Ernst Pollmann & Ferenc Puscas (Ungarn)

Nachtrag:

Diese Ergebnisse, die aktuell von unserem langjährigen beratenden Profi-Astronomen und gamma Cas-Experten Myron Smith angefordert wurden, fanden Eingang in die professionelle Forschungsunternehmung „X-ray and optical characteristics of gamma Cas", die federführend von ihm und weiteren Kollegen durchgeführt worden ist. Eine für A&A oder für das ApJ gedachte Publikation ist bereits in Arbeit.