Пульсирующий белый карлик
Пульсирующий белый карлик — это белого карлика звезда которой , светимость меняется из-за нерадиальных пульсаций гравитационных волн внутри себя. Известные типы пульсирующих белых карликов включают DAV или ZZ Ceti звезды с атмосферой с преобладанием водорода и спектральным классом DA; [ 1 ] DBV , или V777 Her , звезды с атмосферой с преобладанием гелия и спектральным классом DB; [ 2 ] и звезды GW Vir с атмосферой, в которой преобладают гелий, углерод и кислород , и спектральным классом PG 1159 . (Некоторые авторы также включают звезды, не относящиеся к PG 1159, к классу звезд GW Vir.) Звезды GW Vir можно разделить на DOV и PNNV ; звезды [ 3 ] [ 4 ] строго говоря, это не белые карлики, а предбелые карлики , которые еще не достигли области белых карликов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела . [ 5 ] [ 6 ] подтип звезд DQV с атмосферой с преобладанием углерода . Также был предложен [ 7 ] о первом белом карлике с переменной чрезвычайно малой массой ( ELMV ). а в мае 2012 года было сообщено [ 8 ]
Все эти переменные демонстрируют небольшие (1–30%) изменения светоотдачи, возникающие в результате суперпозиции колебательных мод с периодами от сотен до тысяч секунд. Наблюдение этих изменений дает астеросейсмологические данные о внутренней части белых карликов. [ 9 ]
Виды пульсирующего белого карлика [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 10 ] | |
ДАВ ( GCVS : ZZA ) | DA Спектральный класс только водорода линии поглощения , имеющий в своем спектре . |
ДБВ (GCVS: ZZB ) | Спектральный класс ДБ, имеющий гелия в спектре только линии поглощения . |
ГВ Вир (GCVS: ZZO ) | В атмосфере преимущественно C, He и O; можно разделить на DOV и PNNV. звезды |
ДКВ | спектральный класс DQ; горячая углерода атмосфера с преобладанием |
ЭЛМВ | спектральный класс DA; |
Звезды ДАВ
[ редактировать ]Ранние расчеты предполагали, что периоды белых карликов должны составлять около 10 секунд, но исследования 1960-х годов не смогли этого обнаружить. [ 11 ] [ 12 ] Первым обнаруженным переменным белым карликом был HL Tau 76 ; в 1965 и 1966 годах Арло У. Ландольт наблюдал, как оно меняется с периодом примерно 12,5 минут. [ 13 ] Причина того, что этот период оказался более продолжительным, чем прогнозировалось, заключается в том, что переменность HL Tau 76, как и у других известных пульсирующих переменных белых карликов, возникает из-за нерадиальных пульсаций гравитационных волн . [ 14 ] В 1970 году было обнаружено, что другой белый карлик, Росс 548 , обладает тем же типом переменности, что и HL Tau 76; [ 15 ] в 1972 году ей было присвоено переменной звезды обозначение ZZ Ceti . [ 16 ] Название ZZ Ceti также относится к этому классу пульсирующих переменных белых карликов, который, поскольку состоит из белых карликов с водородной атмосферой, также называется DAV . [ 17 ] Эти звезды имеют периоды от 30 секунд до 25 минут и находятся в довольно узком диапазоне эффективных температур примерно от 12 500 до 11 К. 100 [ 18 ] Измерение скорости изменения периода во времени пульсаций гравитационных волн у звезд ZZ Кита является прямым измерением шкалы времени остывания белого карлика DA , что, в свою очередь, может дать независимое измерение возраста галактического диска . [ 19 ]
Звезды ДБВ
[ редактировать ]В 1982 году расчеты Дона Вингета и его коллег показали, что белые карлики DB в гелиевой атмосфере с температурой поверхности около 19 000 К также должны пульсировать. [ 21 ] Затем Вингет начал поиск таких звезд и обнаружил, что GD 358 — это переменная DB, или DBV , белый карлик. [ 20 ] Это было первое предсказание класса переменных звезд до их наблюдения. [ 22 ] В 1985 году этой звезде было присвоено обозначение V777 Her , что также является еще одним названием этого класса переменных звезд. [ 2 ] [ 23 ] Эти звезды имеют эффективную температуру около 25 000 К. [ 24 ]
ГВ Для звезд
[ редактировать ]Третий известный класс пульсирующих переменных белых карликов — это звезды GW Vir , иногда подразделяемые на DOV и PNNV звезды . Их прототип — ПГ 1159-035 . [ 5 ] Изменение этой звезды (также прототипа класса звезд PG 1159 ) наблюдалось в 1979 году. [ 26 ] и получил обозначение переменной звезды GW Vir в 1985 году. [ 23 ] присвоение имени классу. Эти звезды, строго говоря, не являются белыми карликами; находятся скорее, это звезды, которые на диаграмме Герцшпрунга-Рассела между асимптотической ветвью гигантов и областью белых карликов. Их можно назвать предбелыми карликами . [ 5 ] [ 6 ] Они горячие, с температурой поверхности от 75 000 К до 200 000 К, а в атмосфере преобладают гелий , углерод и кислород . Они могут иметь относительно низкую поверхностную силу тяжести (log g ≤ 6,5). [ 27 ] Считается, что эти звезды со временем остынут и станут белыми карликами DO. [ 5 ]
Периоды колебательных мод звезд GW Vir колеблются от примерно 300 до примерно 5000 секунд . [ 27 ] Как возбуждаются пульсации в звездах GW Vir, впервые было изучено в 1980-х годах. [ 28 ] но оставался загадочным в течение почти двадцати лет. [ 29 ] С самого начала считалось, что механизм возбуждения вызван так называемым κ-механизмом , связанным с ионизированным углеродом и кислородом в оболочке под фотосферой, но считалось, что этот механизм не будет работать, если в оболочке присутствует гелий. Однако теперь выяснилось, что нестабильность может существовать даже в присутствии гелия. [ 30 ]
Звезды DQV
[ редактировать ]Новый класс белых карликов со спектральным классом DQ и горячей атмосферой с преобладанием углерода недавно был открыт Патриком Дюфуром, Джеймсом Либертом и их коллегами. [ 31 ] Теоретически такие белые карлики должны пульсировать при температурах, при которых их атмосфера частично ионизирована. Наблюдения, сделанные в обсерватории Макдональда, показывают, что SDSS J142625.71+575218.3 является таким белым карликом; если так, то это будет первый представитель нового DQV класса пульсирующих белых карликов . Однако возможно также, что это двойная система белых карликов с углеродно - кислородным аккреционным диском . [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Кестер и Чанмугам 1990 , с. 891–895.
- ^ Перейти обратно: а б Мёрдин, Пол, изд. (2001). Энциклопедия астрономии и астрофизики . Бристоль: Издательская группа Nature. п. 3525. ИСБН 978-0-333-75088-9 .
- ^ Нагель, Т.; Вернер, К. (1 ноября 2004 г.). «Обнаружение нерадиальных пульсаций g-моды у недавно открытой звезды PG 1159 HE 1429-1209» . Астрономия и астрофизика . 426 (2): L45–L48. arXiv : astro-ph/0409243 . Бибкод : 2004A&A...426L..45N . дои : 10.1051/0004-6361:200400079 . ISSN 0004-6361 . S2CID 9481357 . §1.
- ^ Перейти обратно: а б Кирион, Фонтейн и Брассар 2007 , §1.1, 1.2.
- ^ Перейти обратно: а б с д Кирион, Фонтейн и Брассар 2007 , §1.1.
- ^ Перейти обратно: а б О'Брайен, MS (1 апреля 2000 г.). «Масштаб и причина полосы нестабильности до белых карликов». Астрофизический журнал . 532 (2): 1078–1088. arXiv : astro-ph/9910495 . Бибкод : 2000ApJ...532.1078O . дои : 10.1086/308613 . ISSN 0004-637X . S2CID 115958740 .
- ^ Перейти обратно: а б с Монтгомери, Миннесота; Уильямс, Куртис А.; Вингет, Делавэр; Дюфур, Патрик; ДеДженнаро, Стивен; Либерт, Джеймс (2008). «SDSS J142625.71+575218.3: прототип нового класса переменных белых карликов». Письма астрофизического журнала . 678 (1): L51. arXiv : 0803.2646 . Бибкод : 2008ApJ...678L..51M . дои : 10.1086/588286 . ISSN 1538-4357 . S2CID 15385909 .
- ^ Перейти обратно: а б Гермес, Джей-Джей; Монтгомери, Миннесота; Вингет, Делавэр; Браун, Уоррен Р.; Килич, Мукремин; Кеньон, Скотт Дж. (1 мая 2012 г.). «SDSS J184037.78+642312.3: первый пульсирующий белый карлик с чрезвычайно малой массой». Письма астрофизического журнала . 750 (2): L28. arXiv : 1204.1338 . Бибкод : 2012ApJ...750L..28H . дои : 10.1088/2041-8205/750/2/L28 . ISSN 0004-637X . S2CID 119188878 .
- ^ Вингет, Делавэр (1998). «Астеросейсмология звезд белых карликов». Физический журнал: конденсированное вещество . 10 (49): 11247–11261. Бибкод : 1998JPCM...1011247W . дои : 10.1088/0953-8984/10/49/014 . ISSN 0953-8984 . S2CID 250749380 .
- ^ Французская ассоциация наблюдателей переменных звезд. «Переменные ZZ Ceti» . Страсбургский центр астрономических данных. Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 г. Проверено 6 июня 2007 г.
- ^ Кестер и Чанмугам 1990 , § 7.1.1.
- ^ Лоуренс, Джордж М.; Острайкер, Иеремия П.; Хессер, Джеймс Э. (1 июня 1967 г.). «Ультракороткопериодные звездные колебания. I. Результаты от белых карликов, старых новых, центральных звезд планетарных туманностей, 3c 273 и Скорпиона XR-1». Письма астрофизического журнала . 148 : Л161–Л163. Бибкод : 1967ApJ...148L.161L . дои : 10.1086/180037 . ISSN 0004-637X .
- ^ Ландольт, Арло У. (1 июля 1968 г.). «Новая краткосрочная синяя переменная» . Астрофизический журнал . 153 : 151–164. Бибкод : 1968ApJ...153..151L . дои : 10.1086/149645 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кестер и Чанмугам 1990 , § 7.
- ^ Ласкер, Барри М.; Хессер, Джеймс Э. (1 февраля 1971 г.). «Высокочастотные звездные колебания.VI. R548, периодически переменный белый карлик» . Письма астрофизического журнала . 163 : L89–L93. Бибкод : 1971ApJ...163L..89L . дои : 10.1086/180673 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кукаркин Б.В.; Холопов, П.Н.; Кукаркина, Н.П.; Перова, Н.Б. (1 сентября 1972 г.). «58-й именный список переменных звезд». Информационный бюллетень о переменных звездах . 717 : 1. Цифровой код : 1972IBVS..717....1K . ISSN 0374-0676 .
- ^ Кестер и Чанмугам 1990 , стр. 891, 895.
- ^ Бержерон, П.; Фонтейн, Г.; Биллер, М.; Будро, С.; Грин, Э.М. (2004). «О чистоте полосы нестабильности ZZ Кита: открытие более пульсирующих белых карликов DA на основе оптической спектроскопии». Астрофизический журнал . 600 (1): 404–8. arXiv : astro-ph/0309483 . Бибкод : 2004ApJ...600..404B . дои : 10.1086/379808 . ISSN 0004-637X . S2CID 16636294 .
- ^ Кеплер, Т.О.; Воклер, Г.; Натер, RE ; Вингет, Делавэр; Робинсон, Эл. (1989). G117-B15A — Как он развивается? . Коллок МАС. 114: Белые карлики. Том. 328. стр. 341–345. дои : 10.1007/3-540-51031-1_344 .
- ^ Перейти обратно: а б Вингет, Делавэр; Робинсон, Эл.; Натер, Р.Э.; Фонтейн, Г. (1 ноября 1982 г.). «Фотометрические наблюдения GD 358 - белые карлики DB действительно пульсируют». Письма астрофизического журнала . 262 : Л11–Л15. Бибкод : 1982ApJ...262L..11W . дои : 10.1086/183902 . ISSN 0004-637X .
- ^ Вингет, Делавэр; ван Хорн, HM; Тассул, М.; Фонтейн, Г.; Хансен, CJ; Кэрролл, BW (1 января 1982 г.). «Водород и синий край композиционно стратифицированных моделей звезд ZZ Ceti». Письма астрофизического журнала . 252 : Л67. Бибкод : 1982ApJ...252L..65W . дои : 10.1086/183721 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кавалер, Стивен Д.; Новиков И.Д.; Шринивасан, Г. (1997). Мейне, Г.; Шерер (ред.). Звездные остатки . Продвинутый курс Saas-Fee 25 конспектов лекций. Берлин: Шпрингер. п. 89. ИСБН 978-3-540-61520-0 . Конспект лекций продвинутого курса Saas-Fee №25.
- ^ Перейти обратно: а б Холопов, П.Н.; Самус, Нью-Йорк; Казаровец Е.В.; Перова, Н.Б. (1 марта 1985 г.). «67-й список переменных звезд». Информационный бюллетень о переменных звездах . 2681 : 1. Бибкод : 1985IBVS.2681....1K . ISSN 0374-0676 .
- ^ Кестер и Чанмугам 1990 , с. 895.
- ^ Вингет, Делавэр; Кеплер, Т.О.; Робинсон, Эл.; Натер, Р.Э.; О'Донохью, Дарра (май 1985 г.). «Измерение вековой эволюции звезды до белого карлика PG 1159-035» . Астрофизический журнал . 292 : 606–613. Бибкод : 1985ApJ...292..606W . дои : 10.1086/163193 .
- ^ МакГроу, Джей Ти; Либерт, Джеймс; Старрфилд, Южная Каролина ; Грин, Р. (1979). PG1159-035: Новый, горячий, пульсирующий дегенерат без DA . Коллок МАС. 53: Белые карлики и переменные вырожденные звезды. стр. 377–381. Бибкод : 1979wdvd.coll..377M .
- ^ Перейти обратно: а б Кирион, Фонтейн и Брассар, 2007 , Таблица 1.
- ^ Кокс, Артур Н. (1 марта 2003 г.). «Механизм пульсации переменных GW Virginis» . Астрофизический журнал . 585 (2): 975–982. Бибкод : 2003ApJ...585..975C . дои : 10.1086/346228 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кокс, АН (1 мая 2002 г.). Механизм нестабильности переменных GW Vir . Бюллетень Американского астрономического общества. Том. 200. с. 85.07. Бибкод : 2002AAS...200.8507C .
- ^ Корсико, АХ; Альтхаус, LG; Миллер Бертолами, MM (1 октября 2006 г.). «Новые расчеты неадиабатических пульсаций на полных эволюционных моделях PG 1159: новый взгляд на теоретическую полосу нестабильности GW Virginis» . Астрономия и астрофизика . 458 (1): 259–267. arXiv : astro-ph/0607012 . Бибкод : 2006A&A...458..259C . дои : 10.1051/0004-6361:20065423 . ISSN 0004-6361 . S2CID 16700443 . §1.
- ^ Дюфур, П.; Либерт, Джеймс; Фонтейн, Г.; Бехара, Н. (ноябрь 2007 г.). «Звезды белые карлики с углеродной атмосферой». Природа . 450 (7169): 522–524. arXiv : 0711.3227 . Бибкод : 2007Natur.450..522D . дои : 10.1038/nature06318 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 18033290 . S2CID 4398697 .
Ссылки
[ редактировать ]- Кестер, Д.; Чанмугам, Г. (1990). «ОБЗОР: Физика звезд белых карликов» (PDF) . Отчеты о прогрессе в физике . 53 (7): 837–915. Бибкод : 1990РПФ...53..837К . дои : 10.1088/0034-4885/53/7/001 . ISSN 0034-4885 . S2CID 250915046 .
- Кирион, ПО; Фонтейн, Г.; Брассар, П. (1 июля 2007 г.). «Картирование областей нестабильности звезд GW Vir на диаграмме эффективной температуры-поверхностной гравитации» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 171 (1): 219–248. Бибкод : 2007ApJS..171..219Q . дои : 10.1086/513870 . ISSN 0067-0049 .
Внешние ссылки и дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Таблицы переменных данных о белых карликах , Пол А. Брэдли, версия от 22 марта 2005 г. Доступ онлайн 7 июня 2007 г.
- Отчет о ходе эмпирического определения полосы нестабильности ZZ Кита , А. Яннинас, П. Бержерон и Г. Фонтейн, arXiv:astro-ph/0612043.
- Астеросейсмология звезд белых карликов , Д. Е. Вингет, Journal of Physics: Condensed Matter 10 , № 49 (14 декабря 1998 г.), стр. 11247–11261. DOI 10.1088/0953-8984/10/49/014.