Asztrofizikai modellek tesztelése és kozmikus távolságmeghatározás csillagpulzációval = Testing astrophysical models and cosmic distance scale determination based on stellar pulsation

A radálisan pulzáló változócsillagok számos képviselőjének egyedi, beható vizsgálatával sikerült nemzetközileg is jelentős eredményeket elérni. Az RR Lyrae típusú csillagokkal kapcsolatos eredmények a Blazsko-effektusról kialakult ismereteket mélyítették el. Az eddig ismert legrövidebb Blazsko-periódust sikerült megtalálni (SS Cnc), két különböző modulációs periódust is találtunk ugyanannál a csillagnál (UZ UMa), továbbá észleltük a Blazsko-effektus erősségének változását és szekuláris amplitúdóváltozást is (RR Gem). Bizonyítékot találtunk arra, hogy a modulációs periódus a csillag tengelyforgási periódusa. A cefeidákkal kapcsolatos eredményeink közül említést érdemel az anomális cefeidák fénygörbe-instabilitásának kimutatása, a reflexiós ködbe ágyazott RS Puppis távolságának meghatározása (egészen kis, mindössze 1,4 % hibával) a ködben fellépő fényechó alapján, a pulzációs periódus rendkívül erős változásának kimutatása (pl. XZ Cet, ST Pup esetében), új spektroszkópiai kettősök (V898 Cen, MY Pup) felfedezése a cefeidák között, valamint a csillaglégköri fémtartalomnak a cefeida pulzációs amplitúdójára gyakorolt hatásának kimutatása. Elkészítettük a cefeidákról szóló angol nyelvű monográfia kéziratának nagyobb részét (a kötetet a Springer Kiadó adja majd ki). | We succeeded in achieving important results of international level based on individual and study of several radially pulsating variable stars. The results related to the RR Lyrae type variables contributed to deepening the knowledge on the Blazhko effect. The shortest known Blazhko modulation has been revealed (SS Cnc), two different modulation periods have been found in an individual star (UZ UMa), variation in the strength of the Blazhko effect and secular changes in the average pulsation amplitude were also also pointed out (RR Gem). Evidence has been found that proves identity of the Blazhko modulation period with the rotation period of the star. Results related to Cepheids worth mentioning are as follows: revealing instability of light curves of anomalous Cepheids; precise determination of the distance of RS Pup embedded in a reflection nebulosity using the light echo occurring in the nebulosity (the relative error of the distance being as small as 1.4 %); revealing very strong changes in the pulsation period (e.g. in the case of XZ Cet and ST Pup); discovery of new spectroscopic binaries among Cepheids (V898 Cen, MY Pup); and pointing out the effect of atmospheric metallicity on the pulsational amplitude of the Cepheids. Majority of the manuscript of the monograph on Cepheids to be published by Springer has been prepared

Csillagok emberi időskálán megfigyelhető ciklikus változásai = Stellar cycles observable on human time scale

Kutatásaink a változócsillagok különböző típusainál (pulzáló, valamint foltos, aktív csillagok) célozta a hosszabb-rövidebb idejű ciklikus, modulációs tulajdonságok vizsgálatát. Kutatásainkhoz a budapesti svábhegyi 60 cm-es távcsővel 2003 óta gyűjtött, egyedülállóan kiterjedt fotometriai adatsorokat, hosszú távú (több évtizedes) saját illetve irodalmi adatokat, és Doppler képeket használtunk. Komoly eredményeket értünk el az RR Lyrae csillagok modulációs tulajdonságainak (Blazhko-effektus) vizsgálatával, amelyek fogódzót jelenthetnek a Blazhko-ciklusok 100 éve ismert, de máig elfogadott magyarázattal nem rendelkező jelenségének megértéséhez. Annak felfedezése, hogy a Blazhko-effektus kis amplitúdójú is lehet, a moduláció megjelenésének gyakoriságát a korábbi statisztikák által talált 20-30% helyett legalább 50%-osra teszi. Ez alapján még fontosabbá válnak a standard gyertyának, csillagfejlődési és pulzációs modellek tesztobjektumainak tekintett RR Lyrae csillagok modulációs viselkedésének megismerését célzó kutatások. Az aktív csillagok differenciális rotációjára, foltfejlődési tulajdonságaira, az aktív hosszúság vizsgálatára irányuló kutatásaink a csillagokban (Napunkban is) lezajló dinamók működésének vizsgálatát teszik lehetővé. A 11 éves napciklushoz hasonló ciklusokat mutató változások tanulmányozása más csillagokon segíti a Napon lezajló még ismeretlen folyamatok megértését is. | Our research aimed to study shorter, longer timescale cyclic, modulated behaviours of different types of variable stars (pulsating variables, spotted active stars). We have utilized uniquely extended multicolour photometric data obtained with the 60 cm telescope (Budapest, Svábhegy) since 2003, our previous decades long photometric observations, literature data, and Doppler images. We have reached serious achievements in studying the Blazhko effect, the modulation properties of RR Lyrae type variables. These results aid the understanding of the 100 years long known phenomenon, the cyclic behaviour of some RR Lyrae stars, which still lacks a generally accepted explanation. Discovering that the Blazhko effect should also have small amplitude, raises the occurrence rate of the modulation from the previous estimates of 20-30% to 50%. This makes it even more important to study the modulation behaviour of RR Lyrae stars, as these variables are standard candles, and test objects of stellar pulsation and evolution models. The researches of the differential rotation, spot-evolution properties and the occurrence of active longitudes on active stars make it possible to study how stellar dynamos work, also in our Sun. To investigate cyclic phenomena in other stars, which are similar to the 11-years solar cycle, may help to understand the unknown processes taking place in or Sun as well

Pulzáló változócsillagok modulációs tulajdonságainak vizsgálata = Unresolved problems of the modulation properties of pulsating variable stars

A projekt eredményeit 29 referált folyóiratcikkben és 10 konferenciakiadványban (előadás/poszter) közöltük. Ezekre a publikációkra 134 független hivatkozás jelent már meg az irodalomban. Legtöbb eredményünk a 60 cm-es automata távcsővel végzett méréseket és archív fotometriai adatokat használt fel. Méréseink az első olyan kiterjedt fotometriai adatsorokat szolgáltatták Blazhko-változókról, amelyek alkalmasak voltak a Fourier-spektrum finomszerkezetének tanulmányozására. A spektrum számos korábban ismeretlen tulajdonságát (kvintuplet, szeptuplet, többszörösen periodikus moduláció, a Blazhko-effektus időszakos megjelenése stb.) mutattuk ki. Adataink máig a Blazhko-csillagok legkiterjedtebb többszín-fotometriai idősorai. Kifejlesztettük az Inverz Fotometriai Módszert, hogy a többszín-fotometria felhasználásával a Blazhko-ciklus során a csillagok átlagos fizikai paramétereiben bekövetkező változásokat kimutathassuk. Eredményeink szerint amikor a pulzáció amplitúdója nagy, a csillagok luminozitása 1-5%-kal nagyobb, mint a moduláció kis amplitúdójú fázisában. A moduláció előfordulási gyakorisága méréseink szerint kb. 50%, ez minden korábbi vizsgálat eredményénél lényegesen nagyobb. Az aktív csillagok mágneses ciklusait mérések és elméleti munkák alapján egyaránt vizsgáltuk, a felszíni aktivitási jelenségeket néhány csillagnál részletesen tanulmányoztuk. | The project's results have been published in 29 reviewed journal articles and in 10 conference poster/talk presentations. Until now, 134 independent citations of these publications appeared already in the literature. Most of the results utilized multicolor CCD observations obtained with an automatic 60-cm telescope and archive photometric data. Our recent observations yielded the first time series for Blazhko variables that were suitable to study the 'fine structure' of the Fourier spectrum of the data. Many previously unknown features of the light-curve modulation (quintuplets, septuplets, multiperiodic modulations, temporal appearence of the Blazhko effect, etc.) have been detected for the first time. Our light curves are still the most extended multicolor data-sets ever obtained for a Blazhko variable. To exploit these data, we have developed the Inverse Photometric Method to reveal the underlying variations of the mean physical parameters during the Blazhko cycle.The results have shown that the luminosity of each star in the studied sample is 1-5% brighter at the large amplitude phase of the modulation than in the small pulsation amplitude phase. We have determined an incidence rate of the modulation as high as ~50%, which is much larger than any previous estimation. Magnetic activity cycles of active stars have been observationally and theoretically studied, and the surface activity phenomena of some variables have been investigated in details

A Nap és csillagdinamók éves időskálájú változásai = The yearly time-scale variability of the solar and stellar dynamos

A csillagaktivitás motorja a mágneses dinamó, mely a differenciális rotáció és a konvektív burok következménye, és több időskálán is ciklikusságot mutat. A Napon rövidebb, 1-2 éves periodicitásokat találtunk különböző aktivitási indikátorokban. Kimutattuk, hogy a Nap hosszú, Gleissberg ciklusa az utóbbi 500 évben folytonosan változik. 20 aktív csillag ~20-50 év hosszú adatsorát egy új módszerrel analizálva azt találtuk, hogy a ciklusok általában többszörösek és az időben változnak. Több aktív csillag felszínén spektroszkópiai módszerekkel - Doppler leképezés - differenciális rotációt mutattunk ki, illetve csillagfelszínen meridionális áramlásokat is találtunk. Kidolgoztuk és alkalmaztuk a torzult felületű csillagok Doppler leképezését. Kidolgoztunk egy új modellt a koronakitöréseknek a napkoronában való fejlődésére. A koronakitörések táguló mágneses ``buborékok'', és a Nap koronája tele van különféle orientációjú mágneses terekkel, és a koronakitörések kölcsönhatnak és mágnesesen átkötődnek, ha ellentétes irányú mágneses erővonalakkal találkoznak tágulásuk során. A fél nap körüli periódussal pulzáló RR Lyr csillagok körében nagyszámú méréseink szerint a pulzációjuk amplitúdóját és fázisát változtató csillagok aránya lényegesen több, mint amit az irodalomból ismerünk. A legrövidebb Blazhko-periódust a mi méréseinkből ismerjük. A jelenség okaként felmerült a mágneses dinamó is, bár az egyéb megközelítések jelenleg megalapozottabbnak tűnnek. | The driving force of stellar activity is the magnetic dynamo resulting from the differential rotation and convective envelopes of stars, showing cycles on several timescales. In the Sun we found shorter, 1-2 years periodicities in different activity indicators. We demonstrated that the long, Gleissberg cycle of the Sun is continuously changing during the last 500 years. Using a new approach we studied the datasets of 20 stars and found that the cycles are generally multiple and variable. On the surface of a few active stars using spectroscopic methods - Doppler imaging - we found differential rotation and meridional flows. We constructed and applied a Doppler imaging method for non-spherical stellar surfaces. We prepared a model for the development of the mass ejections in the solar corona. The coronal mass ejections are expanding magnetic 'bubbles', the solar corona is full of magnetic fields of different orientations, and the coronal mass ejections counteract and magnetically reconnect when they meet magnetic field lines of different polarities during their expansion. According to our vast number of measurements, among the RR Lyrae star which pulsate around half day period, the number of objects whose amplitudes and phases are changing, is much higher than is known from the literature. The shortest Blazhko-period is revealed from our measurements. As cause of this phenomenon the magnetic dynamo raised up, but at present other approaches have firmer grounds

Informatikai algoritmusok 2.

A könyv a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával készül