A Study for Orbital Period Variation of Eclipsing Binary System V2821 Orionis

Authors

  • Ronnachai Lakhom Centre of Observatory Operation and Engineering, National Astronomical Research Institute of Thailand (Public Organization)
  • Nattarika Madrem Division of Physical Science (Physics), Faculty of Science, Prince of Songkla University
  • Narakorn Kaewkhao Division of Physical Science (Physics), Faculty of Science, Prince of Songkla University

Keywords:

Orbital Period Variation, Eclipsing Binary, Light Curve, V2821 Orionis

Abstract

This research aims to investigate the orbital period variation of the eclipsing binary system V2821 Orionis, which is classified as a β Lyrae-type semi-detached system. The light curve of the system exhibits continuous variations, indicating that both stellar components are orbiting around a common center of mass. The observations were carried out using a 1-meter reflecting telescope equipped with an Andor iKon-L CCD camera (2048 × 2048 pixels) through B, V, and Rc filters based. Data were collected at the National Observatory, Chiang Mai, on December 10–11, 2024, January 17, 2025, and January 19, 2025. All CCD images were calibrated and analyzed using the Differential Photometry technique with MaxIm DL Pro Version 6 to obtain the standard magnitudes. The orbital period analysis was performed using an Observed minus Calculated (O–C) diagram, which revealed a downward parabolic trend, indicating a decrease in the orbital period. The results show that V2821 Orionis has an orbital period of 0.377661 ± 0.0000007 days approximately 9.0639 hours and an orbital period decrease rate of (-7.23 ± 0.0013) × 10–2 seconds per year. This decrease may be attributed to mass transfer between the two stars when one component expands to fill its Roche lobe, or to angular momentum loss through magnetic braking-both of which play crucial roles in the evolution of close binary systems. Therefore, the findings of this study provide valuable insights into the long-term orbital period evolution of eclipsing binary systems.

References

ปฐม์พงศ์ พันธ์พิบูลย์, รณชัย หล้าคอม และวิจิตร เชาว์วันกลาง. (2561). การศึกษาโฟโตเมตรีและสมบัติทางกายภาพของระบบดาวคู่อุปราคาแบบแตะกัน วี 1799 โอไรอนิส. วารสารวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 46(3), 526–534.

https://ph01.tcithaijo.org/index.php/KKUSciJ/article/view/249922/169499

รณกฤต รัตนมาลา. (2552). การเปลี่ยนคาบของวงโคจรและการวิวัฒนาการของระบบดาวคู่ เอเค คานิส ไมนอริส (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. https://cmudc.library.cmu.ac.th/frontend/Info/item/dc:111202

รณชัย หล้าคอม และปฐม์พงศ์ พันธ์พิบูลย์. (2568). การวิเคราะห์เวลาแสงต่ำสุดและการเปลี่ยนแปลงคาบวงโคจรของระบบดาวคู่อุปราคา PV Comae Berenices. Journal of Science, Engineering, and Technology Rajabhat Maha Sarakham University, 4(1), 1–11. https://ph03.tci-thaijo.org/index.php/jsetRMU/article/view/3936/2904

วนิดา ปิงสุแสน. (2551). การเปลี่ยนแปลงคาบการโคจรของระบบดาวคู่แบบแตะกัน จี ดับเบิลยู ทอรี (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.

https://cmudc.library.cmu.ac.th/frontend/Info/item/dc:109970

สุภาณี ใหม่จันทร์ดี, ตอริก เฮ็งปิยา และวริษา ปานเจริญ. (2565). การศึกษาการเปลี่ยนแปลงคาบการโคจรของระบบดาวคู่ V415 Vir. วารสารวิทยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ, 5(1), 59–65. https://www.atsse.org/article/1/61/790861036

สุพัตรา วงศ์ศรียา. (2556). สมบัติทางกายภาพของระบบดาวคู่แบบกึ่งแยกกัน จีดับเบิลยู คารินา (วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต). เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.

https://archive.lib.cmu.ac.th/full/T/2556/phys40656sw_abs.pdf

อรดี พิลาโฮม, เชิดตระกูล หอมจำปา, ธีรธาร ศรีมหา และสมานชาญ จันทร์เอี่ยม. (2561). การศึกษาการเปลี่ยนแปลงคาบการโคจรของระบบดาวคู่ DF Hydrae. วารสารวิทยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ, 1(1), 47–54. https://www.atsse.org/article/1/9/6841048

AAVSO. The International Variable Star Index. Retrieved December 1, 2024, from https://vsx.aavso.org/index.php?view=detail.top&oid=79014

Bradstreet, D. H. (2009). Ephemerides of variable stars [Lecture notes]. Eastern University. Retrieved December 3, 2024, from

https://templeton.eastern.edu/sites/default/files/inline-files/ephemerides_of_variable _stars.pdf

Breinhorst, R. A., Kallrath, J., & Kämper, B. C. (1989). Light curve analysis and parameter study of the EB-type eclipsing binary V 836 Cygni. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 241(3), 559–573. https://doi.org/10.1093/mnras/241.3.559

Czech Astronomical Society. (2007). V2821 Ori – Eclipsing binary. Variable Star and Exoplanet Section. Retrieved February 1, 2025, from https://var.astro.cz/en/Stars/17650

Diethelm, R. (2011). Timings of minima of eclipsing binaries. Information Bulletin on Variable Stars, 5960(1), 1–11. https://ibvs.konkoly.hu/pub/ibvs/5901/5960.pdf

Diethelm, R. (2012). Timings of minima of eclipsing binaries. Information Bulletin on Variable Stars, 6029(1), 1–22. https://ibvs.konkoly.hu/pub/ibvs/6001/6029.pdf

Diethelm, R. (2013). Timings of minima of eclipsing binaries. Information Bulletin on Variable Stars, 6042(1), 1–10. https://ibvs.konkoly.hu/pub/ibvs/6001/6042.pdf

Kreiner, J. M. (2004). O–C diagrams and up-to-date linear elements of eclipsing binaries. Mt. Suhora Observatory. Retrieved February 1, 2025, from

https://www.as.up.krakow.pl/minicalc/ORIV2821.HTM

Reed, P. A. (2013). Mass transfer between stars: Photometric studies. In Mass transfer: Advanced aspects (pp. 1–16). Retrieved from

https://cdn.intechopen.com/pdfs/23511/InTech-Mass_transfer_between_stars_ photometric_studies.pdf

SIMBAD Astronomical Database. (2025). TYC 730-2329-1 and TYC 717-674-1. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Retrieved February 1, 2025, from https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-fbasic

Stephen, F. (2018). Heliocentric Julian Date calculator. Retrieved February 1, 2025, from https://astronomy.sfasu.edu/astro/hjd.html

Yang, Y. G., Li, Q., Li, H. L., & Dai, H. F. (2016). Period studies and photometric models for two EB-type binaries EU Hya and AW Vul. Research in Astronomy and Astrophysics, 16(2), 1-8. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/16/2/035

Zhao, M., Gies, D., Monnier, J. D., Thureau, N., Pedrett, E., Baron, F., … Goldfinger, P. J. (2008). First resolved images of the eclipsing and interacting binary β Lyrae. The Astrophysical Journal, 684(2), L95–L98.

https://iopscience.iop.org/article/10.1086/592146/pdf

Zola, S., Szkody, P., Ciprini, S., Verrecchia, F., Debski, B., Ogloza, W., ... Hoette, V. L. (2017). Observational study of an unusual cataclysmic binary 2MASS J16211735+4412541. The Astronomical Journal, 154(6), 1-11.

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aa9565

Downloads

Published

06/21/2026

How to Cite

Lakhom, R., Madrem, N., & Kaewkhao, N. (2026). A Study for Orbital Period Variation of Eclipsing Binary System V2821 Orionis. Journal of Earth Science, Astronomy and Space, 9(1), 1–16. retrieved from https://ph05.tci-thaijo.org/index.php/JESA/article/view/241