Long Secondary Periods In Pulsating Red Supergiant Stars

摘要

About one-third of pulsating red-giant stars shows long secondary periods, an order of magnitude longer than their primary radial pulsation period. The cause of these long secondary periods is not known. Kiss et al (2006) have recently used Fourier analysis to study the variability of 48 pulsating red supergiant stars, using several decades of visual measurements collected by the American Association of Variable Star Observers (AAVSO). They found long secondary periods in several stars. (We use the term "period" with some caution because, in many cases, the datasets are not sufficiently long to show whether there are true periods present, or just "characteristic time scales" of variability.) In this paper, we use self-correlation analysis to study the variability of the same stars. For other types of variable stars, we have found this method to be a useful adjunct to Fourier analysis, especially if the variability is only semi-regular. We find that about one-third of pulsating red supergiants show long secondary periods that are coherent over a few cycles or more. Although the cause of the long secondary periods is not definitely known, they may be linked to rotation of large, long-lived convection cells across the disc of the star.%Environ un tier des étoiles géantes rouges à pulsations présente des longues périodes secondaires, à un niveau de magnitude plus grande que celle de leur période de pulsation radiale primaire. La cause de ces longues périodes secondaires est inconnue. Kiss et al. (2006) ont récemment utilisé une analyse Fourier pour examiner la variabilité de 48 étoiles supergéantes rouges à pulsations, en se servant de mesures visuelles accumulées durant plusieurs décénies par l'Association américane d'observateurs d'étoiles variable (AAVSO). Ils ont découvert de longues périodes secondaires dans plusieurs étoiles. [Nous employons le terme "période" avec prudence car dans plusieurs cas l'accumulation des données n'est pas suffisamment longue pour s'assurer qu'en effect il y a de vraies périodes, et non seulement une "variabilité caractéristique de la période échantillonnée."] Dans ce rapport, nous utilisons une analyse d'autocorrélation pour examiner la variabilité de ces mêmes étoiles. Pour d'autres types d'étoiles variables, nous avons trouvé cette méthode un ajout utile à l'analyse Fourier, particulièrement si la variabilité est semi-régulière. Nous trouvons qu'un tier des étoiles supergéantes à pulsations montre de longues périodes secondaires qui sont cohérentes durant quelques cycles ou plus. Quoique la cause des longues périodes secondaires n'est pas définitivement connue, elle pourrait être liée à la rotation des grandes cellules de convection de longue durée à travers le disque de l'étoile.