IR Geminorum: Complex Disk Behavior During Quiescence

Abstract

We have carried out nearly continuous V-band photometry from Yunnan Observatory (China) and Behlen Observatory (Nebraska, USA) of IR Gem for over six days starting three days after a normal outburst in January 2002. Our observations show that the behavior of this SU UMa star is unexpectedly complicated, and that for IR Gem, quiescence is potentially more interesting than outbursts. We find a photometric modulation with a period of 98.5 min, exactly equal to the spectroscopically determined orbital period. We tentatively attribute this to heating of the secondary. During the first three days a modulation appeared with a period 5% longer than the orbital period. We suggest that this might be a signature of apsidal precession of an eccentric disk. During the middle of our period of observations a modulation with a period 3% shorter than the orbital period appeared. We invoke nodal precession to explain this. A slower modulation we found with a period of about 1.7 d is roughly consistent with the expected period of nodal precession. There is a puzzling 4.3 d period modulation that we suspect may be the result of beating between apsidal and nodal precession frequencies. We also find inexplicable quasi-periodic cycles on timescales drifting from ~ 0.2 to ~ 0.4 days.

Resumen

Hemos realizado fotometría de IR Gem en la banda V casi continuamente durante más de 6 días, desde los observatorios de Yunnan (China) y Behlen (Nebraska, EU), comenzando tres días después de una erupción normal en enero del 2002. Nuestras observaciones muestran que el comportamiento de esta estrella de tipo SU UMa es sorprendentemente complicado, y que para IR Gem la etapa quiescente es potencialmente más interesante que las erupciones. Encontramos una modulación fotometrica con un período de 98.5 min, exactamente igual al período orbital determinado espectroscópicamente. Tentativamente, atribuímos ésto al calentamiento de la secundaria. Durante los primeros tres días apareció una modulación con un período 5% mayor que el período orbital. Sugerimos que ésto puede ser señal de la precesión apsidal de un disco excéntrico. A la mitad de nuestras observaciones apareció una modulación con un período 3% menor que el orbital. Para su explicación, hacemos uso de la precesión del nodo. Encontramos otra modulación más lenta, con un período de unos 1.7 días, el cual es congruente con el período esperado para la precesión del nodo. Encontramos también una extraña modulación con un período de 4.3 d, que sospechamos pueda ser resultado de la resonancia entre las frecuencias de la precesión nodal y la apsidal. También observamos ciclos cuasi-periódicos inexplicables, con escalas de tiempo que varían entre ~ 0.2 y ~ 0.4 días.