Субкарлик B-звезда
Субкарлик B-типа ( sdB ) — разновидность звезды-субкарлика со спектральным классом B. Они отличаются от типичного субкарлика тем, что намного горячее и ярче. [2] Они расположены на «крайней горизонтальной ветви » диаграммы Герцшпрунга-Рассела . Массы этих звезд составляют около 0,5 солнечных масс, и они содержат лишь около 1% водорода , а остальное — гелий . Их радиус составляет от 0,15 до 0,25 радиуса Солнца, а температура поверхности от 20 000 до 40 000 К (от 19 700 до 39 700 ° C; от 35 500 до 71 500 ° F).
Формирование и эволюция
[ редактировать ]Эти звезды представляют собой позднюю стадию эволюции некоторых звезд, возникшую, когда звезда красного гиганта теряет свои внешние слои водорода до того, как ядро начинает плавить гелий . Причины, по которым происходит такая преждевременная потеря массы, неясны, но считается, что взаимодействие звезд в двойной звездной системе является одним из основных механизмов. Одиночные субкарлики могут возникнуть в результате слияния двух белых карликов . Ожидается, что звезды sdB станут белыми карликами, не проходя никаких гигантских стадий.
Звезды-субкарлики B, будучи более яркими, чем белые карлики, являются важным компонентом горячего звездного населения старых звездных систем, таких как шаровые скопления , спиральных галактик выпуклости и эллиптические галактики . [3] Они хорошо заметны на ультрафиолетовых изображениях. Предполагается, что горячие субкарлики являются причиной подъема ультрафиолетового излучения в световом потоке эллиптических галактик. [2]
По расчетам , один субкарлик типа B на высоте 1 M ☉ просуществует около 100 миллионов лет. [4]
История
[ редактировать ]Субкарликовые звезды B были открыты Фрицем Цвикки и Хьюмасоном примерно в 1947 году, когда они обнаружили сверхсветящиеся голубые звезды вокруг северного галактического полюса. В обзоре Паломар-Грин было обнаружено, что это самый распространенный вид слабых голубых звезд со звездной величиной более 18. В 1960-х годах спектроскопия обнаружила, что многие звезды sdB испытывают дефицит водорода, а его содержание ниже предсказанного Большой звездой . Теория взрыва . В начале 1970-х годов Гринштейн и Сарджент измерили температуру и силу гравитации и смогли отобразить их правильное положение на диаграмме Герцшпрунга-Рассела . [2]
Переменные
[ редактировать ]есть три типа переменных звезд В этой категории :
Первыми являются sdBV с периодами от 90 до 600 секунд. Их также называют звездами EC14026 или V361 Hya. Предлагаемая новая номенклатура — sdBV r , где r означает «быстрый». [5] Одна из теорий колебаний этих звезд состоит в том, что изменения блеска происходят из-за колебаний акустической моды низкой степени (l) и низкого порядка (n). Они приводятся в действие за счет ионизации атомов группы железа, вызывающей непрозрачность. Кривая скорости на 90 градусов сдвинута по фазе с кривой яркости, в то время как кривые эффективной температуры и ускорения силы тяжести на поверхности, похоже, находятся в фазе с изменениями потока. На графиках зависимости температуры от поверхностной силы тяжести короткопериодические пульсаторы группируются в так называемую полосу эмпирической нестабильности, приблизительно определяемую T = 28 000–35 000 К (27 700–34 700 ° C; 49 900–62 500 ° F) и log g = 5,2–6,0. Лишь у 10% СДБ, попадающих в эмпирическую полосу, наблюдается пульсация.
Вторые — это долгопериодные переменные с периодами от 45 до 180 минут. Предлагаемая новая номенклатура — sdBV s , где «s» означает медленный. [5] Они имеют лишь очень небольшую разницу в 0,1%. Их также называли PG1716 или V1093 Her или сокращенно LPsdBV. Длиннопериодические пульсирующие звезды sdB обычно холоднее, чем их быстрые аналоги, с T ~ 23 000–30 000 К (22 700–29 700 ° C; 40 900–53 500 ° F).
Звезды, колеблющиеся в обоих режимах периодов, являются «гибридами» со стандартной номенклатурой sdBV rs . Примером может служить DW Lyncis , также идентифицируемый как HS 0702+6043. [5]
| Переменная звезда | Другое имя | Созвездие | Расстояние ( млн. лет ) |
|---|---|---|---|
| V361 Гидры | ЕС 14026-2647 | Гидра | 2,630 |
| V1093 Геркулес | ГСК 03081-00631 | Геркулес | 2,861 |
| HW Вирджинис * | ХИП 62157 | Дева | 590 |
| Нью-Йорк Вирджиния * | ГСК 04966-00491 | Дева | 1,800 |
| V391 Пегас | ХС 2201+2610 | Пегас | 4,570 |
Планетарные системы
[ редактировать ]Есть как минимум четыре звезды sdB, которые могут обладать планетными системами. Однако в трех из четырех случаев последующие исследования показали, что доказательства существования планет не были такими убедительными, как считалось ранее, и существование планетных систем в любом случае не доказано.
V391 Pegasi была первой звездой sdB, вокруг которой, как полагают, вращалась экзопланета. [6] [7] хотя последующие исследования значительно ослабили доказательную базу существования планеты. [8]
Кеплер-70 может иметь систему из двух или более планет, вращающихся на близкой орбите. [9] хотя более поздние исследования [10] [11] предполагает, что это маловероятно.
Если две близко вращающиеся планеты Кеплера-70 действительно существуют, они могут быть остатками ядер близко вращающихся газовых гигантов. Они были бы поглощены прародителем красного гиганта, и каменистые/металлические ядра были бы единственными частями планет, которые выжили бы, не испарившись. Альтернативно, [12] они могут быть частями ядра одного более крупного газового гиганта, поглощенного, как описано, с фрагментированным ядром внутри звезды.
KIC 10001893 (также известный как Kepler-429 ) может обладать системой из трех планет размером примерно с Землю, находящихся на очень близкой орбите. [13] Если они существуют, то они будут похожи на гипотетические экзопланеты Кеплер-70. Однако и в этом случае были применены те же новые методы, которые поставили под сомнение существование экзопланет Кеплер-70. [11] и указал, что три обнаруженных сигнала на самом деле могли быть просто вводящими в заблуждение артефактами в данных, с которыми предыдущие методы анализа не справлялись должным образом.
2MASS J19383260+4603591 — тесная двойная система из субкарлика B и красного карлика, вокруг которой вращаются околоземные планеты Kepler-451b , Kepler-451c и Kepler-451d. [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Горячие звезды страдают от гигантских магнитных пятен, как показывают данные ESO» . Европейская южная обсерватория. 1 июня 2020 г. Проверено 1 июня 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Хебер, Ульрих (сентябрь 2009 г.). «Горячие звезды-субкарлики». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 47 (1): 211–251. Бибкод : 2009ARA&A..47..211H . doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101836 .
- ^ Джеффри, CS (2005). «Пульсации в субкарликовых звездах B». Журнал астрофизики и астрономии . 26 (2–3): 261–271. Бибкод : 2005JApA...26..261J . дои : 10.1007/BF02702334 . S2CID 13814916 .
- ^ Шиндлер, Ян-Торге; Грин, Элизабет М.; Арнетт, В. Дэвид (июнь 2015 г.). «Изучение моделей звездной эволюции звезд sdB с использованием MESA» . Астрофизический журнал . 806 (2): 178. arXiv : 1410.8204 . Бибкод : 2015ApJ...806..178S . дои : 10.1088/0004-637X/806/2/178 . ISSN 0004-637X . S2CID 118152737 .
- ^ Jump up to: а б с Д. Килкенни; Фонтейн, Г.; Грин, Э.М.; Шух, С. (8 марта 2010 г.). «Предлагаемая единая номенклатура пульсирующих горячих звезд-субкарликов» (PDF) . Комиссии 27 и 42 МАС: Информационный бюллетень о переменных звездах . 5927 (5927): 1. Цифровой код : 2010IBVS.5927....1K .
- ^ Сильвотти, Р.; Шух, С.; Янулис, Р.; Сольхейм, Ж.-Э.; Бернабей, С.; Остенсен, Р.; Освальт, Т.Д.; Бруни, И.; Гуаланди, Р.; Бонанно, А.; Воклер, Г.; Рид, М.; Чен, К.-В.; Лейбовиц, Э.; Папаро, М.; Баран, А.; Шарпине, С.; Долез, Н.; Кавалер, С.; Курц, Д.; Москалик П.; Риддл, Р.; Зола, С. (2007), «Гигантская планета, вращающаяся вокруг звезды «крайней горизонтальной ветви» звезды V391 Пегаса» (PDF) , Nature , 449 (7159): 189–91, Бибкод : 2007Natur.449..189S , doi : 10.1038 /nature06143 , PMID 17851517 , S2CID 4342338
- ^ Сильвотти, Р.; Шух, С.; Янулис, Р.; Сольхейм, Ж.-Э.; Бернабей, С.; Остенсен, Р.; Освальт, Т.Д.; Бруни, И.; Гуаланди, Р.; Бонанно, А.; Воклер, Г.; Рид, М.; Чен, К.-В.; Лейбовиц, Э.; Папаро, М.; Баран, А.; Шарпине, С.; Долез, Н.; Кавалер, С.; Курц, Д.; Москалик П.; Риддл, Р.; Зола, С. (2007), «Гигантская планета, вращающаяся вокруг звезды «крайней горизонтальной ветви» звезды V391 Пегаса (дополнительная информация)» (PDF) , Nature , 449 (7159): 189–91, Бибкод : 2007Natur.449..189S , doi : 10.1038/nature06143 , PMID 17851517 , S2CID 4342338
- ^ Сильвотти, Р.; Шух, С.; Ким, СЛ; Лутц, Р.; Рид, М.; Бенатти, С.; Янулис, Р.; Лантери, Л.; Остенсен, Р.; Марш, ТР; Диллон, В.С. (март 2018 г.), «Пульсирующая звезда sdB V391 Пег и ее предполагаемая планета-гигант вновь посетили после 13 лет фотометрических данных временных рядов», Astronomy & Astrophysicals , 611 : A85, arXiv : 1711.10942 , Bibcode : 2018A&A.. .611A..85S , doi : 10.1051/0004-6361/201731473 , S2CID 119492634
- ^ Шарпине, С.; и др. (21 декабря 2011 г.), «Компактная система малых планет вокруг бывшей звезды красного гиганта», Nature , 480 (7378): 496–499, Бибкод : 2011Natur.480..496C , doi : 10.1038/nature10631 , PMID 22193103 , S2CID 2213885
- ^ Кшесинский, Дж. (25 августа 2015 г.), «Кандидаты в планеты вокруг пульсирующей звезды sdB KIC 5807616 считаются сомнительными», Astronomy & Astrophysicals , 581 : A7, Bibcode : 2015A&A...581A...7K , doi : 10.1051/0004 -6361/201526346
- ^ Jump up to: а б Блокеш, А.; Кшесински Дж.; Кедзиора-Чудчер, Л. (4 июля 2019 г.), «Анализ предполагаемых экзопланетных сигнатур, обнаруженных на кривых блеска двух звезд sdBV, наблюдаемых Кеплером», Astronomy & Astrophysicals , 627 : A86, arXiv : 1906.03321 , Bibcode : 2019A&A...627A ..86B , doi : 10.1051/0004-6361/201835003 , S2CID 182952925
- ^ Медведь, Э.; Сокер, Н. (26 марта 2012 г.), «Разрушенная приливом массивная планета как прародительница двух легких планет вокруг звезды SDB KIC 05807616», The Astrophysical Journal Letters , 749 (1): L14, arXiv : 1202.1168 , Bibcode : 2012ApJ...749L..14B , номер doi : 10.1088/2041-8205/749/1/L14 , S2CID 119262095
- ^ Сильвотти, Р.; Шарпине, С.; Грин, Э.; Фонтейн, Г.; Телтинг, Дж. Х.; Остенсен, Р.Х.; Ван Гроотель, В.; Баран, А.С.; Шух, С.; Фокс-Мачадо, Л. (октябрь 2014 г.), «Обнаружение Кеплером новой крайней планетной системы, вращающейся вокруг пульсатора субкарлика B KIC 10001893», Astronomy & Astrophysicals , 570 : A130, arXiv : 1409.6975 , Bibcode : 2014A&A...570A. 130С , дои : 10.1051/0004-6361/201424509
- ^ Эсмер, Экрем Мурат; Баштюрк, Озгюр; Привет, Селим Осман; Алиш, Синан (04 марта 2022 г.). «Обнаружение двух дополнительных планет, вращающихся вокруг Кеплера-451» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 511 (4): 5207–5216. arXiv : 2202.02118 . Бибкод : 2022MNRAS.511.5207E . дои : 10.1093/mnras/stac357 . ISSN 0035-8711 .
