Non-Periodic Phenomena in Variable Stars IAU Colloquium, Budapest, 1968 VARIATIONS DANS LE SPECTRE DE GAMMA PEGASI JEAN-MICHEL LE CONTEL Observatoire de Paris Contrairement a d'autres etoiles de type beta CMa, gamma Pegasi ne presente qu'une seule periode d'oscillation de la courbe de lumiere et des vitesses radiales (3h 38 mm). Les amplitudes de variation sont faibles (Delta m = 0,015 et Delta Theta_R = 7 km/s). Le spectre a ete tres etudie, notamment par Alley (1949), Aller et Jugaku (1958) et Wright et al. (1964). En 1966 et en 1967 nous avons entrepris des observations du spectre de cette etoile a tres haute resolution spectrale et a grande resolution dans le temps, grace a un nouveau spectrographe a tres grande resolution installe au foyer coude du telescope de 193 cm de l'Observatoire de Haute Provence. Le spectrographs permet d'utiliser une camera electronique Lallemand comme recepteur (Baranne et al., 1967). Le but de ces observations etait de rechercher une variabilite des profils de raies dans le spectre de gamma Pegasi. La dispersion sur la photocathode du recepteur est de 2 A/mm; le champ du spectrographe de 25 A. Les temps de pose ont toujours ete choisis inferieurs ou egaux a 12 mn. Pour chaque domaine spectral etudie, plusieurs series de spectres ont ete obtenues, chaque serie s'etendant sur 4 heures environ. Pour une meme serie les temps de pose ont ete constants; le lissage du au temps d'integration a ainsi ete le meme pour tous les profils. Plusieurs phenomenes ont ete observes. 1) Variations de la forme du profil des raies au long de la periode: Avant chaque extremism de vitesse radiale, la raie est presque symetrique et simple. Sur la partie descendante de la courbe de vitesse radiale, la raie presente une ails rouge importante. Sur la branche ascendante, elle presente une large ails violette. Ces variations sont liees a l'existence de composantes qui apparaissent au voisinage des extremums de vitesse radiale et sont parfaitement separees ainsi que sensiblement equidistantes au voisinage de l'axe gamma (figure 1). A ce moment, leur separation est de 0.07 A, correspondant a une vitesse relative de 4,6 km/s. Il est absolument necessaire de ne pas depasser 12 a 15 mn de pose pour esperer detecter cc phenomene, quelle que soit la resolution spectrale dont on dispose. Cela est mis en evidence sur la figure (2) qui represente 2 enregistrements du doublet lambda 4481.13, lambda 4481.33 de MgII, l'un (a) obtenu en 11 mn en utilisant la camera electronique et l'autre (b) obtenu en 3 heures avec le meme spectrographe sur plaque IIaO chauffee. Le profil (b) est tres semblable a ceux obtenus par Wright par exemple pour des temps de pose voisins de 20 mn et peut s'expliquer par un effet de lissage du a' la superposition des differents profils observes. En effet, le profil (a) correspond a un dephasage de pi/2 par rapport au profil des SiIII obtenu a 23h 37 (fig. 1). A cette meme heure; le doublet de MgII n'est plus separe (ce meme phenomene est observe sur le doublet de AI III lambda 4479. 89, lambda 4479. 97). Les observations montrent que l'interpretation du profil (b) par un effet de microturbulence donne par Miss Underhill (1966) n'est pas a retenir dans le cas de gamma Pegasi et qu'on est plutot en presence d'un champ de vitesse complexe associe a l'oscillation responsable des variations de lumiere. Fig. 1. Enregistrements de 3 spectres montrant les variations de la forme du profil de la raie Si III lambda 4552 liees a la presence de composantes. Fig. 2a. Enregistrement du doublet Mg II lambda 4481, 13,lambda 4481, 33 obtenu en Mmn avec la camera electronique. Ce spectre est en opposition de phase avec le spectre a T. U. = 23h 37m de la raie Si III lambda 4552 (Fig. 1) Fig. 2b. Enregistrement du meme doublet Mg II obtenu au meme foyer en 3 heures sur plaque Kodak IIaO chauffee. 2) Variations des largeurs equivalentes Sur la figure (3) sont portees les mesures effectuees sur les profils de la raie SiIII lambda 4552 pour la nuit du 14 au 15 septembre 1967. Fig. 3. Variations de la largeur equivalente de la raie Si III lambda 4552 au cours de la periode. Les explications concernant les points + sont donnees dans le texte. Le minimum de largeur equivalente se produit lorsque I'on separe le plus grand nombre de composantes (figure 1 T. U. = 23h 37). Il correspond approximativement au point de passage de l'axe y sur la branche descendante de la courbe des vitesses radiales obtenue a partir des profils lisses. Les discontinuites observees a T. U. = 24h 40 m et T. U. 25h 16 m le sont egalement pour la raie SiIII lambda 4568 du meme multiplet. A T. U. = 25h 16 m, nous avons porte 2 valeurs de la largeur equivalente W_lambda = 135 et W_lambda = 118. La difference entre les 2 valeurs est egale a la largeur equivalente W_lambda = 17 m A d'une composante nettement separee dans l'aile violette de la raie. Une composante identique est egalement presente a la meme distance de la raie lambda 4568, ce qui permet de rejeter l'hypothese de l'apparition d'une raie d'un autre element. La distance de cette composante au point d'intensite maximum de la raie est de 0,3 A dans les 2 cas (environ 20 km/s). 3) Sur quelques spectres apparaissent de faibles raies de PII, NeII, FeIV, non presentes tout au long de la periode Ces resultats, qui ont pu etre obtenus grace aux proprietes principales de la camera electronique (linearite de la reponse, gain en temps de pose, faible granularite des plaques nucleaires utilisees), sont a rapprocher de ceux obtenus par d'autres auteurs sur des etoiles du meme groupe: ainsi Odgers and Kushwara (1960), a observe des composantes sur ces memes raies de SiIII dans le spectre de BW Vulpeculae de meme que Struve et Su Shu Huang (1955) dans sigma Scorpii. Stableford et Abhyankar (1959) ont mis en evidence des variations de profil et de largeur equivalente des raies (de 10% environ) daps le spectre de HD 21803. Il est d'ailleurs probable qu'une etude du spectre de cette derniere etoile, effectuee dans les memes conditions que pour gamma Pegase, permettrait de mettre en evidence des composantes dans les raies dont les profils varient. En effet, l'amplitude de la variation des vitessen radiales est aussi faible pour HD 21803 (16 a 25 km/s), quo pour gamma Pegasi, alors qu'elle est superieure a 150 km/s dans BW Vulpeculae. Mais la faible magnitude visuelle de HD 21803 la rend difficile a observer avee a la fois une grande resolution spectrale et une grande resolution dans le temps. L'importance des conditions d'observations dans l'etude des etoiles variables a courte periode est confirmee par ces resultats. Les observations de Hill (1967) montrent quo les beta CMa ne sont pas toutes des rotateurs lents, nos resultats permettent de penser qu'elles montrent pout-etre toutes des variations de profil. D'autres spectres doivent encore etre reduits, sur lesquels se trouvent notamment les raies de HeI, lambda 4388, lambda 4438, lambda 4471. Its devraient permettre de preciser la correlation entre les variations observees et la periode de gamma Pegasi. Par ailleurs, nous nous proposons de rechercher l'interpretation de ces phenomenes par un champ de vitesse en presence d'une oscillation non radiale. Il semble, en effet, difficile d'expliquer ces variations (de lumiere, de vitesse radiale, de largeur equivalente) et l'existence des composantes dans les raies, si l'on conserve une symetrie spherique a l'etoile tout au long de la periode. Dans le cas de gamma Pegasi, pour laquelle on n'observe pas d'elargissement des raies par rotation, nous essayons de comparer des profils observes a des profils calcules dans l'hypothese d'un modele ou l'etoile est vue <<pole on>>, l'axe de l'oscillation etant perpendiculaire a l'axe de rotation. REFERENCES Aller, L. H., 1949, Astrophys. J. 109, 204. Aller, L. H., and Jugaku, J., 1958, Astrophys. J. 127, 125. Baranne, A., Bastie, J., Bijaoui, A., Duchesne, M., Le Contel, J. M., 1967, Publ. Obs. Hte-Provence 9, no. 18. Hill, G., 1967, Astrophys. J. Suppl. XIV, no. 130, 263. Odgers, J. and Kushwaha, R. S., 1960, Publ. Dom. astrophys. Obs. Victoria XI, no. 6, 185. Stableford, G. and Abhyankar, K. D., 1959, Astrophys. J. 130, 811. Su Shu Huang and Struve, O., 1955, Astrophys. J. 122, 103. Underhill, A. B., 1966, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 6. p. 675-689. Wright, K. D., Lee, E. K., Jacobson, T. V., Greenstein, J. L., 1964, Publ. Dom. astrophys. Obs., Victoria, 12, no. 7, p. 173.