We investigate magnetic field geometry and surface distribution of chemical elements in the rapidly oscillating Ap star HR 3831. Results of the model atmosphere analysis of the spectra of this star are combined with the Hipparcos parallax and evolutionary models to obtain new accurate estimates of the fundamental stellar parameters: Teffv{7650}, log L/L⊙=1.09, M/M⊙= 1.77 and an inclination angle i=68° of the stellar axis of rotation. We find that the variation of the longitudinal magnetic field of HR 3831 and the results of our analysis of the magnetic intensification of Fe I lines in the spectrum of this star are consistent with a dipolar magnetic topology with a magnetic obliquity β=87° and a polar strength Bp=2.5 kG. We apply a multi-element abundance Doppler imaging inversion code for the analysis of the spectrum variability of HR 3831, and recover surface distributions of 17 chemical elements, including Li, C, O, Na, Mg, Si, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ba, Y, Pr, Nd, Eu. Our study represents the most thorough examination of the surface chemical structure in a magnetic Ap star and provides important observational constraints for modelling radiative diffusion in magnetic stars. The exceedingly high quality of some of our spectroscopic data allowed us to reconstruct unprecedented details of abundance distributions, demonstrating a high level of complexity in the surface structure down to the resolution limit of the Doppler maps. The Doppler imaging analysis of HR 3831 forms a basis for subsequent detailed observational investigations and theoretical modelling of non-radial oscillations in this star. We discuss the compound effect of the chemical nonuniformities and pulsational velocity field on the rapid line profile variations, and assess the possibility of identifying pulsation modes by using spatial filtering produced by an inhomogeneous abundance distribution. The results of our study of the surface chemical structure suggest that differences in pulsational behaviour of lines of different ions observed for HR 3831 are not a consequence of horizontal atmospheric inhomogeneities, but predominantly a depth effect.
Мы исследуем геометрию магнитного поля и распределение поверхности химических элементов в быстро осциллирующей звезде Ap HR 3831. Результаты модельного анализа атмосферы спектров этой звезды объединены с параллаксом Гиппаркоса и эволюционными моделями для получения новых точных оценок фундаментальной звезды параметры: Teffv {7650}, log L / L⊙ = 1,09, M / M⊙ = 1,77 и угол наклона i = 68 ° от оси вращения звезды. Мы находим, что изменение продольного магнитного поля HR 3831 и результаты нашего анализа магнитной интенсификации линий Fe I в спектре этой звезды согласуются с дипольной магнитной топологией с магнитной наклонностью β = 87 ° и полярная сила Bp = 2,5 кГ. Мы применяем многоэлементный код инверсии изображений Допплера для анализа вариабельности спектра HR 3831 и восстанавливаем поверхностные распределения 17 химических элементов, включая Li, C, O, Na, Mg, Si, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ba, Y, Pr, Nd, Eu. Наше исследование представляет собой наиболее тщательное исследование поверхностной химической структуры в магнитной звезде Ap и обеспечивает важные наблюдательные ограничения для моделирования радиационной диффузии в магнитных звездах. Чрезвычайно высокое качество некоторых наших спектроскопических данных позволило нам восстановить беспрецедентные детали распределения обилия, демонстрируя высокий уровень сложности в структуре поверхности вплоть до предела разрешения доплеровских карт. Допплеровский визуальный анализ HR 3831 служит основой для последующих подробных наблюдений и теоретического моделирования неравновесных колебаний в этой звезде. Мы обсудим составное влияние химических неоднородностей и поля пульсационных скоростей на вариации скоростного профиля линии и оценим возможность идентификации режимов пульсации с помощью пространственной фильтрации, получаемой из-за неоднородного распределения распространенности. Результаты нашего исследования поверхностной химической структуры свидетельствуют о том, что различия в пульсационном поведении линий разных ионов, наблюдаемые для HR 3831, не являются следствием горизонтальных неоднородностей атмосферы, а преимущественно глубинным эффектом.
