ÜBER DIE PERIODENÄNDERUNGEN DER VERÄNDERLICHEN
IM KUGELSTERNHAUFEN M 3
Von I. OSVÁTH, Budapest
Das Beobachtungsmaterial von M 3 ist zur Untersuchung der Periodenänderungen
unvergleichbar günstiger als dasjenige von M 15. Das Material bedeckt die
Zeitspanne der Beobachtungen gleichmassiger, so dass die Sicherung der
richtigen Epochenzahlung wesentlich einfacher ist, besonders im Falle solcher
Sterne, die nur geringe Periodenänderungen zeigen.
Leider gibt es auch hier unveröffentlichtes Material, in der Weise, dass
einige Verfasser an den zur Verfügung stehenden Platten nicht alle Veränderlichen
ausgemessen haben. Und zwar haben sie meistens eben diejenigen Veränderlichen
vernachlassigt, deren Ausmessung wegen ihrer starken Periodenänderung sehr
wesentlich ware.
BEOBACHTUNGSMATERIAL VOM KUGELSTERNHAUFEN M 3
Anzahl der
Jahr Aufnahmen Quelle
1895 16 Solon I. Bailey HA 78. pt. 1.
1896 16 " "
1897 17 " "
1898 4 " "
1899 12 " "
1900 25 " "
1912 14 John H. Hett AJ 50. 77
1915 22 " "
1920 1 Johannes Larink Berg. Abh. 2 Nr. 6.
1921 135 " "
1924 1 Th. Müller Berl. Babels., Ver. 11. H. 1.
1925 91 " "
1926 97 P. Slavenas AN 240. 169
1926 75 Jesse L. Greenstein AN 257. 301
1938 4 Martin Schwarzschild Harv. Circ. 437
1938 6 Budapest
1939 2 Budapest
1939 44 John H. Hett AJ 50. 77
1940 106 W. C. Martin ApJ 95. 314 (Nur die Epochen
sind publiziert)
1940 11 Budapest
1941 13 Budapest
1946 28 Emilia Pisani Belserene AJ 57. 237
1948 10 " " "
1950 33 Budapest
1951 10 Budapest
1952 40 Budapest
1953 25 M. Roberts und A. Sandage AJ 60. 185
1953 17 Budapest
1955 25 Budapest
1956 70 B. V. Kukarkin (nicht veröffentlicht)
1956 50 Budapest (noch nicht ausgemessen)
Erlauben Sie mir, das Beobachtungsmaterial ganz kurz zu überblicken.
Unsere vorige Bemerkung bezieht sich auf das von Hett, Belserene, Roberts,
Sandage publizierte Material. Es wäre sehr nützlich, alle messbare
Veränderlichen an diesen Platten auszemessen.
Das Budapester Plattenmaterial wurde an dem 24-zölligen Spiegeltelescop
der Sternwarte mit Belichtungszeiten von 12-15m erhalten. Die
benutzten Platten sind überwiegend Guilleminot Superfulgur-Platten. Die
Aufnahmen wurden von Dr. Balázs, Dr. Detre, Dr. Kulin und Herrn Lovas
gemacht, und von mir am Rosenbergschen Elektromikrophotometer der Sternwarte
ausgemessen. Die 31 Vergleichsterne habe ich aus dem photoelektrischen
Vergleichsternsystem der Arbeit von Allan Sandage: The Color-Magnitude
Diagramm for the Globular Cluster M 3, AJ 58 61 ausgewahlt.
Auf jeder der 157 Platten habe ich 132 Sterne am Photometer ausgemessen,
die übrigen Sterne sind am Photometer unmessbar. Vielleicht versuche ich
spater noch einige Sterne auszuschatzen.
Die Periodenänderung der Veränderlichen in M 3 wurde zum erstenmal
von Martin auf Grund eines grösseren Materials untersucht. Er hat lineare
Periodenänderungen vorausgesetzt. In seiner Arbeit sind die Koeffizienten
der für den Verlauf der O-C Werte vorausgesetzten Parabeln angegeben.
Die c-Sterne hat er in seiner Arbeit ausser Acht gelassen.
Später hat Belserene 33 Sterne bearbeitet. Diese sind solche Sterne,
die gut messbar sind und Lichtkurvenänderungen höchstens in geringem
Masse zeigen. Sie hat nur die sekulären Periodenänderungen eingehender
untersucht. Belserene publizierte schon O-C Diagramme, aber sie zeichnete
nur Parabeln in die Diagramme ein.
In meiner Untersuchung wollte ich mich mit den Periodenänderungen
eingehender beschäftigen. Dazu habe ich die alten Epochen von neuem
bestimmt.
Dies ist von zwei Gesichtspunkten aus wichtig. Erstens habe ich auf
diese Weise aus dem Baileyschen Material mehrere Epochen bekommen,
was sehr wesentlich ist, weil dieses Material die älteste Beobachtungsreihe
darstellt. In vielen Fallen sind these Epochen zavar ziemlich unsicher, aber
doch sehr nützlich, da sie wenigstens zur Kontrolle der aus den späteren
Beobachtungsreihen abgeleiteten Periodenänderungen geeignet sind. Zweitens
musste ich die alters Beobachtungen neu bearbeiten, um die Genauigkeit
der einzelnen Epochen besser beurteilen zu können.
Eine Ausnahme bilden die von Martin publizierten Epochen, die unverändert
übernommen wonders sind, wail die Einzelnbeobachtungen nicht
veröffentlieht sind. Manchmal können wir die Genauigkeit dieser Epochen
durch gleichzeitige, allerdings nicht sehr zahlreiche Budapester Platten aus
dem Jahre 1940 prüfen.
Bis jetzt habe ich 55 O-C Diagramma untersucht. Die dabei angewandte
Methode war dieselbe, wie in der Arbeit von Herrn Izsák. Die Resultate können
wir folgendermassen zusammenfassen:
a) Es gibt nun sehr wenige konstante Perioden. Ich habe nur vier solche
Sterne in M 3 gefunden, für die eine konstante Periode die Beobachtungen
in dem ganzen Zeitintervall darstellt.
b) Die c-Sterne zeigen in fedem Falle zyklische Schwankungen in dem
O-C Diagramm.
ELEMENTE DER VERÄNDERLICHEN IM KUGELSTERNHAUFEN M 3
Periodenänderung
Nr. Periode Max Min A epsilon r Bemerkung
beta Zyklus
1 0.5206250d -2.9 P 4.68 5.92 1.24 0.13 2.1'
6 0.5143228 +1.0 12200 4.86 6.22 1.36 0.14 2.3
9 0.5415641 -1.3 8500 4.95 6.28 1.33 0.13 6.0
10 0.5695186 +2.8 5.00 6.10 1.10 0.16 3.5 i
11 0.5078918 0.0 4.70 6.20 1.50 0.14 4.3
13 0.4830494 -1.9 4.80 6.00 1.20 0.12 2.3
15 0.5300795 +1.0 4.87 6.26 1.39 0.11 4.8
16 0.5115072 -1.1 4.95 6.20 1.25 0.09 5.2
18 0.5163462 5.00 6.30 1.30 0.17 5.2 i
21 0.5157298 +4.1 4.90 6.40 1.50 0.12 5.8
22 0.4814251 4.80 6.20 1.40 0.17 3.2 i
24 0.6633494 0.0 4600: 5.06 6.07 1.01 0.18 2.5
25 0.4799306 24000: 4.70 6.09 1.35 0.13 2.2
26 0.5977454 -1.5: 4.90 6.00 1.10 0.13 3.1
27 0.5790934 -2.6: 5.10 6.10 1.00 0.14 2.5
31 0.5807213 -0.6 4.40 5.40 1.00 0.14 1.3
32 0.4953516 0.0: 4.60 6.80 1.20 0.18 1.0 i
36 0.5455861 +0.7: 31000: 4.85 6.15 1.30 0.11 3.0
37 0.3266389 -0.2: 8000: 5.40 6.00 0.60 0.31 4.8
40 0.5515412 0.0 5.00 6.25 1.25 0.14 4.9
45 0.5368966 4.90 6.30 1.40 0.13 4.6 i
48 0.6278087 +2.2 5.30 5.90 0.60 0.22 2.7
49 0.5482202 -1.0 5.00 6.10 1.10 0.11 2.9
53 0.5048878 -0.6 4.70 5.90 1.20 0.12 2.0
55 0.5298133 +l.1 4.96 6.25 1.29 0.10 6.4
56 0.3295987 -0.1 14500 5.38 6.04 0.66 0.30 6.5
57 0.5122227 -3.6 4.90 6.20 1.30 0.12 2.6
59 0.5888049 +1.9: 5.20 6.10 0.90 0.12 4.2 i
61 0.5209325 36000 5.25 6.20 0.95 0.21 6.8
62 0.6524063 +1.9 5.50 6.20 0.70 0.20 7.2 i
63 0.5704163 -1.8 5.30 6.20 0.90 0.18 5.7 i
64 0.6054592 0.0 5.40 6.20 0.80 0.20 5.8
65 0.6683397 5.10 6.20 1.10 0.15 5.9
69 0.5665899 +3.2 5.10 6.10 1.00 0.16 2.7
71 0.5490517 7000: 5.10 6.00 0.90 0.13 2.7
72 0.4560739 +0.4 4.80 6.30 1.50 0.13 7.4
75 0.3140813 5.30 6.00 0.70 0.29 2.8
76 0.5017529 +0.4: 4.80 6.20 1.40 0.12 1.5
81 0.5291103 36000 4.98 6.26 1.28 0.13 8.2
82 0.5245051 +2.4 4.95 6.30 1.35 0.13 10.1
83 0.5012410 +2.2 4.90 6.30 1.40 0.12 7.6
86 0.2926602 144000 5.43 6.07 0.64 0.27 8.8 i
89 0.5484778 32000 4.80 5.96 1.16 0.09 1.9
90 0.5170333 40000 4.90 6.24 1.34 0.14 3.5
93 0.6023041 5.20 6.20 1.00 0.17 8.5
96 0.4994467 -3.0 4.80 6.10 1.30 0.12 4.7
97 0.3349270 106000 5.50 6.00 0.50 0.36 4.0
104 0.5699246 15000: 4.60 5.90 1.50 0.14 2.4
105 0.2877427 40000 5.28 5.70 0.42 0.28 3.2
106 0.5471636 -2.0 19000: 5.30 6.00 0.70 0.15 2.9 i
107 0.3090351 20500 5.40 6.03 0.63 0.32 5.7 i
117 0.6005122 +3.1 7.9 i
118 0.4993795 30000 4.84 6.40 1.56 0.12 5.5
119 0.5177419 +1.5 24000 4.86 6.20 1.34 0.15 4.6
125 0.3498210 +0.7 8500 5.40 6.00 0.60 0.34 3.8
c) Bei den irregularen a-Sternen habe ich auch zyklische Schwankungen
in dem O-C Diagramm beobachtet, die auf mehr oder weniger ausgeprägte
Parabeln superponiert sind, in vollständiger Übereinstimmung mit
den bei den freien RR Lyrae-Sternen gefundenen Resultaten von Herrn
Detre.
d) Bei den regulären a-Sternen kann man nur selten solche Schwankungen
finden. An diesen Diagrammen kann man sehen, dass die von Belserene
gegebenen O-C Kurven nicht immer mit den O-C Kurven übereinstimmen,
die auf Grunde eines vollständigen Materials abgeleitet sind. Bei den
regularen a-Sternen habe ich in ungefähr 25 Fallen glatte Parabeln
bekommen.
e) Die Koeffizientén beta für these Parabeln zeigen in der Verteilung
nach der Periode keine systematischen Züge. Ich habe ungefähr soviel positive
wie negative beta-Werte erhalten.
Es ist auffallend, dass die absoluten Verte der beta-s mit der Lange des
Beobachtungsintervalls systematisch kleiner werden.
Nach alledem kann man annehmen, dass es bei den regulären Veränderlichen
nicht über sekuläre Periodenänderungen handelt, sondern dabei verschiedene
Phasen zyklischer oder unregelmässiger Veränderungen erfasst wurden.
Von den von Martin pekuliär genannten Sternen, bei denen meiner
Meinung nach ein Blaschko-Effekt in Erscheinung tritt, gelang es mir, in zwei
Fallen die O-C Kurve zu konstruieren. Nach Martin können die Beobachtungsdaten
bei diesen Sternen nur durch zwei oder durch mehrere Perioden dargestellt
werden. Unsere Diagramme zeigen wirklich starke Periodenänderungen,
doch habe ich bei keinem Stern Anzeichen für sprunghafte Periodenänderungen
gefunden.
Zur Sicherung der Epochenzahlung ware es gerade bei diesen Sternen
sehr wünschenswert, auf Grund noch nicht veröffentlichten Materials weitere
Epochen zu bekommen. Bei solchen Sternen kann nämlich die Epochenzahlung
ganz leicht verfehlt werden.