Abb. 1: Reduzierte Lichtkurve von AR Her (HIPPARCOS, [6])
D. Husar
Abstract: Maximum timings of the RRab star AR Herculis were obtained by CCD photometry. Instantaneous elements (for the most recent epoch after 2447000) are derived from photographic and visual maxima available from the RR-Lyrae database [1] and from the new CCD-observations (see table 1): E0= 2447981.423; P= 0.4699846 [d]. The CCD-observations revealed a clear variation in the O-C-value by some 1.5 hours within a few days. The "rise time" (m-M)/P also differed significantly from 0.177 ± 0.016 to 0.297 ± 0.021 (literature value: 0.20 [2]) between the observations. The observed variations may be interpreted to be due to a Blazhko-effect which has been recognised already by Balazs und Detre [3] in the 1930s.
Die Veränderlichkeit von AR Herculis (=SVS87 =GSC3491-0487) wurde 1926 von Blazhko selbst bekannt gegeben. Er gehört zu den BAV Programmsternen im Programm 90 für kurzperiodische pulsierende Veränderliche und steht seit langem auf meinem Beobachtungsprogram von RR-Lyrae-Sternen, da zwar seit 1905 ca. 400 visuelle und photographische Maxima (davon allerdings nur 14 aus der BAV), aber kaum lichtelektrische Beobachtungsdaten vorliegen. Das Objekt ist mit 10.50-11.54 V [mag] gut für mein CCD-Instrumentarium geeignet. Aufgrund der Helligkeit sind auch HIPPARCOS-Daten (HIP#78417) verfügbar [6], z.B. die nebenstehend abgebildete Lichtkurve (Abb.1).
Die starke Streuung in dieser reduzierten Lichtkurve ergibt sich durch den seit langem bekannten Blazhko-Effekt [3], [4], [5].
Weiter finden sich Anmerkungen zu AR Her im GCVS, die auf Veränderungen in der Periode hinweisen [2]. Beides macht diesen Stern für mich ganz besonders interessant.
Die Position von AR Her ist: RA= 16h00m32.2s; DE= +46°55'26" (J2000). Zur Photometrie konnte auf die LONEOS Standards zurückgegriffen werden [7].
Anmerkung zu den Beobachtungen (Abb. 4 und 5):
Tabelle 1: Ergebnisse der CCD Beobachtungen
| time of MAX [HJD]-2400000 |
error [d] | O-C1 [d] | O-C1 [h] | O-C2 [d] | (m-M)/P | MAX [mag] | MIN [mag] | observer/reference |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
52358.38 : |
±0.01 |
-0.147 |
-3.52 |
+0. |
n.a. |
n.a. |
n.a. |
Husar / unpubl. |
|
52362.6098 |
±0.0035 |
-0.147 |
-3.53 |
+0.0554 |
0.177 ± 0.016 |
10.80 |
11.58 |
Husar / unpubl. |
|
52363.56 : |
±0.01 |
-0.137 |
-3.28 |
+0. |
n.a. |
n.a. |
11.58 |
Husar / unpubl. |
|
52373.4815 |
±0.007 |
-0.086 |
-2.06 |
+0.0247 |
0.297 ± 0.021 |
10.88 |
11.73 |
Husar / unpubl. |
Bei Verwendung der (für die Zeit ab 1967 gegebenen) instantanen Elemente aus dem GCVS4 [2]:
| MAX = JDH 2441454.347 + 0.470028 [d] x E | (1) |
| MAX = JDH 2447981.423 + 0.4699846 [d] x E | (2) |
Für die Zeit von 1905 - 1954 galten lt. Klepikova [8] die Elemente
| MAX = JDH 2424794.274 + 0.4700234 [d] x E | (3) |
| MAX = JDH 2439692.683 + 0.469975 [d] x E | (4) |
Wie man sieht: ein "Auf und Ab" in den instantanen Perioden. Dies wird bei der Wahl einer "mittleren" Periode von P=0.47000836 [d] in einem (O-C)-Diagramm gut dargestellt (siehe Abb. 7).
Die Beobachtungen vom 28./29.03.2002 und vom 08./09.04.2002 erlaubten zusätzlich die Bestimmung des Helligkeitsanstiegs (m-M)/P, d.h. der Zeit, die der Stern von der Minimalhelligkeit bis zum Maximum benötigt zu 0.177 ± 0.016 und 0.297 ± 0.021. Die Ergebnisse weisen zwar einen relativ großen Fehler auf, sind aber signifikant unterschiedlich. Die Schwankung der Helligkeiten im Minimum und Maximum sind schwierig zu beurteilen, da ohne Filter beobachtet wurde. Kurzfristig stark schwankende O-C-Werte sind jedoch ein weiteres Indiz dafür, dass die Pulsation des Sterns veränderlich ist. In der Tat ist bei AR Her bereits ein ausgeprägter Blazhko-Effekt mit einer Blazhko-Periode PBL= 31.5489 [d] bekannt. Hierüber wurde zunächst 1939 von Balazs und Detre [3], von Almar 1961 [4] und dann von Borkowski 1980 [5] publiziert. Borkowski interpretierte den Blazhko-Effekt bei AR Her als "double mode pulsation". Man findet für diese Sterne oft auch die Typ-Bezeichnung "RRd". Von Kinman und Carretta [10] wurde 1990 sogar über ein Modell spekuliert, nach dem AR Her ein Doppelsternsystem sein könnte (bestehend aus einem RRab- und einem RRc-Stern).
Auf zyklische Periodenänderungen einiger RR Lyrae Sterne wurde 1982 von Firmanyuk hingewiesen [11]. AR Her weist danach eine zyklische Periodenänderung mit einer Periode von 14500 Zyklen auf. Bei AR Her kann man sehen, dass diese Interpretation heute noch als grundsätzlich gültig angesehen werden kann. Aus einem kompletten O-C-Diagramm mit einer mittleren Periode ist dieses Verhalten gut zu erkennen. Allerdings ist der Verlauf sehr unregelmäßig! Es sieht so aus, als sei die Periode der langfristigen Änderung länger als ursprünglich angenommen. Wie man aus der Abbildung 7 entnehmen kann, liegt sie zwischen ca. 11000 und 17000 Tagen (entsprechend ca. 23000 and 36000 Zyklen oder 30 bis 46 Jahren).
Erstaunlicherweise sind die Ursachen der regelmäßigen und unregelmäßigen, der kurzfristigen und der langfristigen Periodenschwankungen der RR Lyrae Sterne von der Theorie der Sternentwicklung noch längst nicht vollständig verstanden und recht vielfältig. Dabei treten solche Effekte keineswegs selten auf. Man nimmt heute an, dass ca. 20% der RRab-Sterne betroffen sind. Auch noch nach nahezu 100 Jahren, die seit der Entdeckung des Blazhko-Effekts inzwischen vergingen, sind gründliche Untersuchungen dieser Phänomene immer noch ebenso nützlich wie interessant! Insbesondere wäre es sehr wünschenswert, dass gerade AR Herculis nun weiter mit guter Genauigkeit beobachtet wird, wie dies einem so interessanten Programmstern gebührt.
Ich bin schon sehr gespannt, ob sich die Blazhko-Periode inzwischen verändert hat, wie dies beispielsweise bei UX Trianguli festgestellt werden konnte [12]. Hierzu werden 10-20 genau bestimmte Maxima erforderlich sein! Man darf auch neugierig sein, ob AR Herculis erwartungsgemäß bald wieder eine Periodenänderung zeigt und ob er in dieser Zeit analog zu UY Bootis (vergleiche: [13]) eventuell eine ebenso drastische Verkleinerung der Amplitude aufweist.
Dr. Dieter Husar, z. Zt.: Rue du rivage151, B-5100 Dave (Namur), Belgium E-mail: husar.d@gmx.de