Катаклизмическая переменная звезда
В астрономии катаклизмические переменные звезды ( CV которых нерегулярно увеличивается ) — это звезды, яркость в большом разе, а затем снова падает в состояние покоя. Первоначально их называли новыми (от латинского вспышкой яркости «новые»), поскольку звезды с видимой невооруженным глазом и невидимой спокойной яркостью появлялись на небе как новые звезды.
Катаклизмические переменные звезды — это двойные звезды , состоящие из двух компонентов; и первичный белый карлик вторичный массообменник . Звезды находятся настолько близко друг к другу, что гравитация белого карлика искажает вторичку, и белый карлик аккрецирует материю от спутника. Поэтому вторичную звезду часто называют звездой-донором , и она обычно менее массивна, чем главная. [1] Падающее вещество, обычно богатое водородом , в большинстве случаев образует аккреционный диск вокруг белого карлика. Из аккреционного диска часто обнаруживается сильное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, вызванное потерей гравитационной потенциальной энергии из падающего материала. [ нужна ссылка ] Самая короткая наблюдаемая в настоящее время орбита в системе, богатой водородом, составляет 51 минуту в ZTF J1813+4251 . [2]
Материал с внутреннего края диска падает на поверхность основного белого карлика. Классическая вспышка новой происходит, когда плотность и температура у основания накопленного слоя водорода поднимаются достаточно высоко, чтобы зажечь неконтролируемые реакции синтеза водорода , которые быстро превращают слой водорода в гелий . Если процесс аккреции продолжится достаточно долго, чтобы приблизить белого карлика к пределу Чандрасекара , возрастающая внутренняя плотность может воспламенить неконтролируемый синтез углерода и вызвать взрыв сверхновой типа Ia , который полностью уничтожит белого карлика.
Аккреционный диск может быть склонен к нестабильности, приводящей к вспышкам карликовых новых , когда внешняя часть диска на какое-то время переходит из холодного, тусклого режима в более горячий и яркий режим, прежде чем вернуться в холодный режим. Карликовые новые могут повторяться в течение времени от нескольких дней до десятилетий.
Классификация
[ редактировать ]Катаклизмические переменные подразделяются на несколько меньших групп, часто называемых в честь яркой звезды-прототипа, характерной для этого класса. В некоторых случаях магнитное поле белого карлика достаточно сильное, чтобы разрушить внутренний аккреционный диск или даже вообще предотвратить образование диска. Магнитные системы часто демонстрируют сильную и переменную поляризацию оптического света, поэтому их иногда называют полярами ; они часто демонстрируют колебания яркости небольшой амплитуды в период, который предположительно является периодом вращения белого карлика.
| Сверхновые | Они классифицируются как катастрофические переменные и имеют чрезвычайно сильные вспышки, разрушающие звезду-прародительницу. Некоторые из них возникают в результате появления белых карликов в двойных системах, но другие являются очень массивными звездами. | ||||||
| (Классические) новые | Эти катастрофические переменные имеют очень большие вспышки, от 6 до 19 звездных величин, вызванные термоядерным синтезом материала, аккрецированного на белый карлик. | ||||||
| Регулярные новости | У них есть вспышки магнитуды от 4 до 9, повторяющиеся каждые 10-80 лет. [3] Примеры включают T Pyxidis и RS Ophiuchi . | ||||||
| Карликовые новые звезды | Карликовые новые, или звезды U Geminorum , представляют собой катастрофические переменные, которые, как наблюдают, многократно увеличивают яркость, хотя и в меньшей степени, чем классические новые.
| ||||||
| Светящиеся красные новые звезды | Это звездные слияния, которые после вспышки становятся очень красными. | ||||||
| полярный |
| ||||||
| VY Sculptoris | Это звезды, яркость которых иногда падает более чем на одну звездную величину, с очень редкими вспышками типа карликовых новых во время тусклого состояния. Они могут быть подклассом поляров. [4] | ||||||
| Охотничьи собаки AM | Это катастрофические переменные, оба компонента которых являются белыми карликами; Аккреционный диск состоит в основном из гелия, и они представляют интерес как источники гравитационных волн . | ||||||
| ЮЗ Секстантис | Они похожи на карликовые новые, но имеют аккреционный диск в устойчивом состоянии, поэтому не имеют вспышек; диск излучает неравномерно. Обычно они также являются затмевающими переменными , хотя это, по-видимому, является артефактом выбора . [5] | ||||||
| Z Андромеды (симбиотические переменные) | Это тесные двойные системы с большим холодным компонентом, теряющим массу в пользу более горячего компактного компонента и аккреционного диска. |
Известно более 1600 систем CV. [6] Каталог был заморожен с 1 февраля 2006 года, хотя каждый год обнаруживаются новые.
Открытие
[ редактировать ]Катаклизмические переменные относятся к классу астрономических объектов, которые чаще всего находят любители, поскольку катаклизмические переменные в фазе вспышки достаточно ярки, чтобы их можно было обнаружить с помощью очень скромных инструментов, а единственные небесные объекты, которые легко с ними спутать, — это яркие астероиды , движение которых происходит ночью. ночь ясная.
Проверить, что объект является катаклизмической переменной, также довольно просто: обычно это довольно синие объекты, они демонстрируют быструю и сильную изменчивость и имеют тенденцию иметь своеобразные эмиссионные линии . Они излучают в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах; Ожидается, что они также будут излучать гамма-лучи в результате аннигиляции позитронов из богатых протонами ядер, образовавшихся в результате термоядерного взрыва, но это еще не обнаружено. [7]
Ежегодно обнаруживается около шести галактических новых (т.е. в нашей галактике ), тогда как модели, основанные на наблюдениях в других галактиках, предполагают, что частота появления должна составлять от 20 до 50; [8] это несоответствие частично обусловлено затемнением межзвездной пылью, а частично — отсутствием наблюдателей в южном полушарии и трудностями наблюдения во время восхода Солнца и в полнолуние .
Супергорбы
[ редактировать ]Некоторые катаклизмические переменные испытывают периодические прояснения, вызванные деформациями аккреционного диска , когда его вращение находится в резонансе с орбитальным периодом двойной системы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лаваль, Мими; Университет штата Луизиана. «Двойная звезда V Sagittae к концу столетия взорвется как очень яркая новая» . физ.орг . Проверено 14 июля 2024 г.
- ^ «Астрономы обнаружили «катаклизмическую» звездную пару, подтвердив предсказание десятилетней давности» . CNET . Проверено 6 ноября 2023 г.
- ^ Мобберли, Мартин (2009). Катастрофические космические события и как их наблюдать . Нью-Йорк: Спрингер. п. 59 . ISBN 978-0-387-79945-2 .
- ^ Хамери, Жан-Мари; Ласота, Жан-Пьер (4 октября 2002 г.). «Звезды VY Sculptoris как магнитные резюме». Астрономия и астрофизика . 394 (1): 231–239. arXiv : astro-ph/0207084 . Бибкод : 2002A&A...394..231H . дои : 10.1051/0004-6361:20021136 . S2CID 5498393 .
- ^ «Определение характеристик звезд SW Секстантиса» . Архивировано из оригинала 19 ноября 2007 г.
- ^ Даунс, Рональд; и др. «Каталог и атлас катаклизмических переменных» .
- ^ Сензиани, Ф; Скиннер, ГК; Жан, П.; Эрнанц, М. (2008). «Обнаруживаемость гамма-излучения классических новых с помощью Swift/BAT». Астрономия и астрофизика . 485 (1): 223–231. arXiv : 0804.4791 . Бибкод : 2008A&A...485..223S . дои : 10.1051/0004-6361:200809863 . S2CID 16650963 .
- ^ Дарнли, MJ; Боде, МФ; Керинс, Э.; Ньюсам, AM; Ан, Дж.; Байон, П.; Белокуров В.; Кальчи Новати, С.; Карр, Би Джей; Крез, М.; Эванс, Северо-Запад; Жиро-Эро, Ю.; Гулд, А.; Хьюитт, П.; Джетцер, доктор философии; Каплан, Дж.; Паулин-Хенрикссон, С.; Смартт, С.Дж.; Цапрас, Ю.; Уэстон, М. (2006). «Классические новые из обзора микролинзирования POINT-AGAPE M31 — II. Частота и статистические характеристики популяции новых» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 369 (1): 257–271. arXiv : astro-ph/0509493 . Бибкод : 2006MNRAS.369..257D . дои : 10.1111/j.1365-2966.2006.10297.x . S2CID 85510790 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Каталог и атлас катаклизмических переменных (архивное издание)
- Каталог катаклизмических двойных, рентгеновских двойных систем малой массы и связанных с ними объектов (RKcat Edition 7.24, 31 декабря 2015 г. – последнее издание)
- CVnet, веб-сайт и сообщество для энтузиастов и исследователей CV , публикует объявления о новых открытиях.
- Руководство для начинающих по катаклизмическим переменным - содержит очень хорошую классификацию различных классов звезд.
- Катаклизмические переменные , страница Научно-исследовательского архива научно-исследовательского центра астрофизики высоких энергий НАСА (HEASARC)
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
