2 Observations et détermination des éléments orbitaux

HD 174016-7 est une binaire spectroscopique à deux spectres (BS2), et nous avons déterminé ses éléments orbitaux grâce à 74 observations en vitesses radiales (VR) du système : 74 VR ont été obtenues pour la composante froide, la primaire, et 71 pour la composante chaude, la secondaire ; ces VR (Tableau 1) sont données dans le système international des standards de l'UAI.

La plupart de ces observations ont été effectuées à l'Observatoire de Haute-Provence (OHP) au moyen du spectrovélocimètre CORAVEL (Baranne et al. 1979) monté sur le télescope suisse de 1 m, à l'exception de huit VR obtenues à l' Observatoire de Cambridge. Ces observations s'étendent sur 16 années (1982 à 1998), soit près de deux cycles orbitaux. La réduction des VR obtenues à CORAVEL a été effectuée à l'Observatoire de Genève par l'un d'entre nous (S.U.) au moyen d'un programme spécifique de déconvolution des traces de corrélation (Duquennoy 1987). L'erreur standard moyenne interne sur les VR est de 0,56 km s^-1 pour la primaire et 1,04 km s^-1 pour la secondaire, pour les observations OHP. Les huit VR mesurées à Cambridge ont été obtenues avec deux appareils différents, conçus par R.F.G. : deux avec l'ancien spectromètre photoélectrique (Griffin 1967), et six avec un nouveau spectromètre, de type Coravel ; afin de rendre ces VR compatibles avec les VR CORAVEL, une correction de +0,8  km s^-1 a été appliquée à celles mesurées au moyen de l'ancien spectromètre, tandis que celles provenant du nouveau spectromètre devaient être diminuées de 1,5 km s^-1. À la Fig. 1, nous donnons un enregistrement des traces de corrélation des deux composantes obtenues avec le nouveau spectromètre de Cambridge, pour une phase où ces composantes sont proches de leur séparation maximum en VR.

Figure 3: Résidus O-C en fonction du temps (Jour Julien). Cercles pleins : composante primaire ; astérisques : composante sercondaire

Les éléments orbitaux définitifs, donnés ci-après, ont été calculés avec notre programme BS2 (Nadal et al. 1979). Les pondérations adoptées pour effectuer ce calcul sont les suivantes : pour les VR obtenues à l'OHP, 1 pour la primaire, 1/8 pour la secondaire ; pour celles mesurées avec le nouveau spectromètre de Cambridge, 2 pour la primaire, 1/4 pour la secondaire ; et enfin 1/3 pour les deux mesures provenant de l' ancien spectromètre de Cambridge. Ces valeurs ont été retenues après analyse des résidus $\rm O{-}C$ donnés par un calcul préliminaire. Nous obtenons :

$P = 3097,9 \pm 2$,2 jours
T = JJ 2450605,2 $\pm$ 2,0
$\omega = 204,8^\circ$ $\pm$ 0,6$^\circ$
$e = 0,600 \pm 0,003$
$K_1 = 12,95 \pm 0,06$ km s^-1
K₂ = 15,14 $\pm$ 0,15 km s^-1
V₀ = -1,65 $\pm$ 0,05
$a_1 \sin i$ = 441,1 $\pm$ 2,4 Gm
$a_2 \sin i = 516,0$ $\pm$ 5,3 Gm
$M_1 \sin^3i = 1,967$ $\pm$ 0,045 $M_\odot$
$M_2 \sin^3i$ = 1,681 $\pm$ 0,027 $M_\odot$
$\sigma \rm (O {-}C) = 0,36$ (pour une VR de poids unité).

Les courbes de VR des deux composantes sont présentées à la Fig. 2. Sur cette figure ont été reportées aussi les observations correspondant à des traces de corrélation "blendes'' pour lesquelles les VR mesurées étaient susceptibles d'être faussées par la présence du pic, non résolu, de la secondaire : 5 observations effectuées à l'OHP, 13 observations à Cambridge (ancien spectromètre) et une au Dominion Astrophysical Observatory (Victoria) sont concernées ; bien évidemment ces 19 observations n'ont pas été utilisées pour le calcul des éléments orbitaux.

Figure 4: a) spectre dans la région du bleu - proche UV de $\varepsilon$ Vir, standard MK de type G8III ; b) spectre de HD 174016-7 ; c) spectre du compagnon chaud (A0p) obtenu par soustraction du spectre de $\varepsilon$ Vir (G8III) de celui de HD 174016-7 ; d) spectre de l'étoile HD 71866 de type A0p

Figure 5: Position des composantes de HD 174016-7 dans le diagramme HR théorique $M_{\rm bol} / \log T_{\rm eff}$ de Schaller et al. (1992). Les zones hachurées correspondent aux phases de combustion nucléaire lente. Cercle plein : composante primaire (1) ; cercle vide : composante secondaire (2)

Les écarts O-C entre les VR observées et les VR calculées avec ces éléments sont donnés en Table 1, et en Fig. 3 ils sont représentés en fonction du temps. Nous constatons que les résidus (O-C)₁ de la primaire sont faibles et semblent répartis à peu près au hasard autour de la valeur zéro, ce qui n'est pas le cas pour ceux, (O-C)₂, de la secondaire. La dispersion plus grande de ces derniers pourrait être attribuée à la nature Ap de cette composante, par suite de variations de VR intrinsèques dues à des inhomogéniétés d'abondances à sa surface, mais il apparaît surtout que les quantités (O-C)₂ sont systématiquement positives pour les phases où les traces de corrélation des composantes sont les plus imbriquées ; cette anomalie pourrait ainsi résulter d'un effet résiduel dû à la proximité, en vitesse radiale, de la trace de la composante primaire pour les phases situées de part et d'autre du passage à l'apoastre.