Промежуточная полярная

Схема промежуточного поляра. Вещество перетекает из звезды-компаньона в аккреционный диск вокруг белого карлика , но разрушается магнитным полем белого карлика.

В астрономии промежуточная полярная звезда (также называемая звездой DQ Геркулеса ) — это тип катаклизмической переменной , двойной звездной системы с белым карликом и холодной вторичной звездой главной последовательности . В большинстве катаклизмических переменных вещество звезды-компаньона гравитационно отрывается от компактной звезды и образует аккреционный диск вокруг нее . В промежуточных полярных системах применяется тот же общий сценарий, за исключением того, что внутренний диск разрушается магнитным полем белого карлика.

Название «промежуточный полярный» происходит от силы магнитного поля белого карлика, которое находится между магнитным полем немагнитных катаклизмических переменных систем и сильно магнитных систем. Немагнитные системы демонстрируют полные аккреционные диски, в то время как сильномагнитные системы (называемые полярами или системами AM Геркулеса ) демонстрируют только аккреционные потоки, которые напрямую воздействуют на магнитосферу белого карлика.

По состоянию на 14 апреля 2006 г. существовало 26 подтвержденных промежуточных полярных систем. Это составляет около 1% от общего числа 1830 катаклизмических переменных систем, представленных Даунсом и др. (2006) в Каталоге катаклизмических переменных. Только две из них ярче минимум 15-й звездной величины : прототип DQ Геркулеса и необычная медленная новая звезда GK Персей .

Структура системы

В промежуточных полярных системах материал, отделенный от вторичной звезды красного карлика, течет в аккреционный диск вокруг белого карлика, но внутренний диск усекается магнитным полем белого карлика. В крайних случаях диск может быть полностью поврежден, хотя это бывает редко. В области усечения диска газ в диске начинает перемещаться вдоль линий магнитного поля белого карлика, образуя изогнутые листы светящегося материала, называемые аккреционными шторами . Материал диска проходит через завесы и затем аккумулируется на белом карлике возле одного из его магнитных полюсов.

Физические свойства

Промежуточные полярные системы являются сильными излучателями рентгеновского излучения . Рентгеновские лучи генерируются высокоскоростными частицами из аккреционного потока, образующими ударную волну , когда они падают на поверхность белого карлика. Когда частицы замедляются и охлаждаются перед столкновением с поверхностью белого карлика, возникают тормозные рентгеновские лучи, которые впоследствии могут поглощаться газом, окружающим область ударной волны.

Напряженность магнитного поля белых карликов в промежуточных полярных системах обычно составляет от 1 до 10 миллионов гаусс (100–1000 тесла ). Это примерно в миллион раз сильнее, чем магнитное поле Земли , и приближается к верхнему пределу напряженности магнитного поля, которое можно создать в лаборатории на Земле, но намного меньше, чем напряженность магнитного поля нейтронных звезд . На пересечении аккреционного потока и поверхности белого карлика образуется горячее пятно. Поскольку белый карлик имеет дипольное магнитное поле, на каждом из его магнитных полюсов будет по одной горячей точке. По мере вращения белого карлика и его дипольного магнитного поля горячие точки также будут вращаться.

Другие определяющие характеристики промежуточных поляров включают сильную гелия II эмиссионную линию на длине волны 468,6 нм и круговую поляризацию , в дополнение к периодичности кривой блеска, описанной ниже.

Периодичность кривой блеска

Кривая блеска промежуточного поляра может демонстрировать несколько типов устойчивых периодических изменений блеска. Одна периодичность связана с периодом обращения двойной звездной системы. Орбитальные периоды подтвержденных промежуточных поляр колеблются от 1,4 до 48 часов, с типичными значениями от 3 до 6 часов.

Второй периодический сигнал возникает из-за вращения белого карлика вокруг своей оси. Наблюдательной характеристикой, которая наиболее четко определяет промежуточный поляр, является существование сигнала периода вращения, который короче орбитального периода. Известные периоды варьируются от 33 до 4022 секунд. Физическую причину оптических колебаний периода вращения обычно связывают с изменением угла обзора аккреционной завесы, когда она сходится возле белого карлика.

третья периодичность кривой блеска, период боковой полосы Также часто присутствует между периодом вращения и орбитальным периодом.

Все три периодических сигнала могут быть измерены путем преобразования Фурье кривой блеска и получения спектра мощности . Промежуточные поляры создают периодичность спина и боковых полос в рентгеновских, ультрафиолетовых и оптических длинах волн. Хотя источником периодов во всех трех длинах волн в конечном итоге является спин белого карлика, считается, что точные механизмы создания высокоэнергетической периодичности и оптической периодичности различны.

Помимо устойчивых колебаний, могут возникать и затем затухать через несколько циклов неустойчивые колебания, называемые «квазипериодическими колебаниями». Квазипериодические колебания обычно имеют период от 30 до 300 секунд.

Ссылки

• Коэл Хеллиер (2001). Катаклизмические переменные звезды: как и почему они меняются . Спрингер Праксис. ISBN  978-1-85233-211-2 .

• Брайан Уорнер (2003). Катаклизмические переменные звезды . Издательство Кембриджского университета . ISBN  978-0-521-54209-8 .

• Джозеф Паттерсон, Паттерсон, Джозеф (1994). "ДК Геркулес Старс" . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 106 : 209. Бибкод : 1994PASP..106..209P . дои : 10.1086/133375 .

Внешние ссылки

• «Промежуточные поляры» . Проверено 16 мая 2006 г.

• Немиров Р.; Боннелл, Дж., ред. (10 ноября 2003 г.). «Промежуточная полярная двойная система» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 16 мая 2006 г.