Οι μεταβλητοί αστέρες τύπου RR Lyrae παίζουν σημαντικό ρόλο στην Αστροφυσική για τον υπολογισμό κοσμολογικών αποστάσεων και τη μελέτη της εξέλιξης των αστέρων. Πρόκειται για παλλόμενους αστέρες, με περιόδους που κυμαίνονται από μερικές ώρες έως λίγες ημέρες, και καταλαμβάνουν μία μικρή περιοχή στη ζώνη αστάθειας του διαγράμματος Hertzsprung-Russell. Ένα μεγάλο ποσοστό αυτών των αστέρων παρουσιάζουν το φαινόμενο Blazhko, το οποίο εμφανίζεται ως μακροπερίοδη μεταβολή του πλάτους ή/και της φάσης των καμπύλων φωτός τους, η ερμηνεία του οποίου αποτελεί ένα από τα πιο επίπονα και άλυτα προβλήματα της σύγχρονης Αστροφυσικής.
Για την εκπόνηση της συγκεκριμένης εργασίας πραγματοποιήθηκαν φωτομετρικές παρατηρήσεις του αστέρα XZ Cygni από το Γεροσταθοπούλειο Αστεροσκοπείο του Πανεπιστήμιου Αθηνών (UOAO) (Ιούλιος-Νοέμβριος 2018), ενός αστέρα τύπου RRab, που γνωρίζουμε ότι εμφανίζει το φαινόμενο Blazhko ήδη από το 1905. Χρησιμοποιώντας τις κλασικές μεθόδους της διαφορικής φωτομετρίας διαφράγματος και γνωστές μεθόδους αναζήτησης περιοδικοτήτων στο σήμα του αστέρα (ανάλυση Fourier), προσδιορίστηκαν οι χαρακτηριστικές του περίοδοι. Βρέθηκε ότι η περίοδος ανάπαλσής του είναι ίση με 0.466665±0.000001 d, ενώ εμφανίζει διπλή διαμόρφωση Blazhko με περιόδους 58.8±0.2 d και 38.8 ±0.1 d αντίστοιχα.
Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της μελέτης μας με τη βιβλιογραφία, παρατηρούμε αύξηση της μεγαλύτερης περιόδου Blazhko σχεδόν κατά μία ημέρα και μείωση της μικρότερης περιόδου Blazhko περίπου κατά 2.5 d. Στο παρελθόν είχε ξανασημειωθεί αύξηση της μεγαλύτερης περιόδου Blazhko, η οποία μάλιστα συνοδευόταν από εξαφάνιση της δευτερεύουσας περιόδου και μείωση της κύριας περιόδου ανάπαλσης. (Baldwin, 1973; Pop, 1975). Από τα δεδομένα της παρούσας μελέτης φαίνεται πως η κύρια περίοδος ανάπαλσης δεν έχει παρουσιάσει μείωση, όπως είχε παρατηρηθεί το 1965, αλλά αύξηση.
Επιπλέον, καθότι οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε δύο φίλτρα (B, V) μελετήσαμε τη μεταβολή του δείκτη χρώματος κατά τη διάρκεια του κύκλου Blazhko. Τέλος, χρησιμοποιώντας την εξίσωση JK96 (Jurcsik et al., 1996), υπολογίσαμε τη μεταλλικότητα του αστέρα ίση με [Fe/H]=-1.07±0.11.
Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι σημαντικά για να θέσουν περιορισμούς στα θεωρητικά μοντέλα ερμηνείας του φαινομένου Blazhko. Μέχρι σήμερα, περισσότερο από έναν αιώνα μετά την ανακάλυψη του φαινομένου, δεν υπάρχει κάποιο κοινά αποδεκτό μοντέλο που να ικανοποιεί όλες τις παρατηρησιακές μετρήσεις και η μελέτη των αστέρων που εμφανίζουν διπλή διαμόρφωση Blazhko αποτελεί πρόκληση για όλα τα προτεινόμενα μοντέλα.RR Lyrae type variable stars play an important role in Astrophysics for the calculation of cosmological distances and the study of the stellar evolution. These are pulsating stars, with periods ranging from some hours to a few days, and they belong to a small area in the instability strip of Hertzsprung-Russel diagram. An important percentage of these stars show the Blazhko effect, which is described as a long-period modulation of the amplitude or/and the phase of their light curves, while its explanation constitutes one of the most difficult and unsolved problems of modern Astrophysics.
For this thesis, photometric observations of XZ Cygni were carried out from Gerostathopoulio - University of Athens Observatory (UOAO) (July-November 2018), an RRab star which is known to be modulated from the Blazhko effect since 1905. Using classic methods of differential apperture photometry and methods for identifying periodicities in stellar spectrums (Fourier analysis), its characteristic periods were calculated. The pulsation period was found equal to 0.466665±0.000001 d, while a double modulation of 58.8± 0.2 d and 38.8±0.1 d appeared.
Comparing the results of this research with bibliography, we found an increase of the higher Blazhko period of almost one day and a decrease of the lower Blazhko period of 2.5 d. In the past, an increase of the higher Blazhko period was also noted which was followed by the disappearing of the tertiary periodicity and the decrease of the pulsation period (Baldwin, 1973; Pop, 1975). Our results show no decrease of the pulsation period, as was observed in 1965, but rather an increase.
Moreover, while observations were done in two different filters (B, V), we studied the modulation of the colour index during the Blazhko cycle. Finally, we calculated the iron abundance of the star [Fe/H]=-1.07 ±0.11, following JK96 formula (Jurcsik et al., 1996).
The results of this thesis are important in order to set constraints on theoretical models of Blazhko effect. Until today, more than a century after the discovery of this effect, there isn' t any commonly accepted model which satisfies all the observational calculations and the study of double modulated Blazhko stars is a challenge for the proposed models
