Переменные Beta Cephei , также известные как звезды Beta Canis Majoris , представляют собой переменные звезды, которые демонстрируют небольшие быстрые изменения своей яркости из-за пульсаций поверхности звезд, которые, как считается, связаны с необычными свойствами железа при температурах 200000 K в их недрах. Эти звезды обычно являются горячими бело-голубыми звездами спектрального класса B, и их не следует путать с переменными цефеид , которые названы в честь Дельта Цефеи и являются светящимися звездами-сверхгигантами.
Характеристики
Переменные Beta Cephei - это звезды главной последовательности с массами от 7 до 20 M(то есть в 7–20 раз массивнее Солнца ). Среди них - одни из самых ярких звезд на небе, такие как Бета Круцис и Бета Центавра ; Spica также классифицируется как переменная Beta Cephei, но таинственным образом перестала пульсировать в 1970 году. [1] Обычно они меняют яркость на 0,01–0,3 звездной величины с периодами от 0,1 до 0,3 дня (2,4–7,2 часа). [1] Прототип этих переменных звезд, Бета Цефеи , показывает изменение видимой величины от +3,16 до +3,27 с периодом 4,57 часа. Точка максимальной яркости наступает, когда звезда самая маленькая и самая горячая. Их изменение яркости намного больше - до 1 звездной величины - в ультрафиолетовых длинах волн. [2] Было идентифицировано небольшое количество звезд с периодами короче одного часа, что соответствует 1/4 основного периода радиальной пульсации и 3/8 основного периода. Они также имеют относительно низкие амплитуды и очень узкий диапазон спектральных классов B2-3 IV-V. Они известны как группа с коротким периодом и аббревиатура GCVS BCEPS. [3] [4]
Пульсации переменных Beta Cephei вызываются каппа-механизмом и пульсациями p-типа . На глубине звезды, где температура достигает 200 000 К, присутствует большое количество железа. Железо при этих температурах будет увеличивать (а не уменьшать) непрозрачность, что приводит к накоплению энергии внутри слоя. Это приводит к увеличению давления, которое снова выталкивает слой наружу, и цикл повторяется через несколько часов. Это известно как Fe-выступ или Z-выступ (Z означает металличность звезды ). [5] Подобные медленно пульсирующие звезды B демонстрируют пульсации в g-моде, вызванные теми же изменениями непрозрачности железа, но у менее массивных звезд и с более длинными периодами. [6]
История наблюдений
Американский астроном Эдвин Брант Фрост обнаружил изменение лучевой скорости Беты Цефеи в 1902 году, первоначально заключив, что это спектроскопическая двойная система. Пол Гутник был первым, кто обнаружил изменение яркости в 1913 году. [7] Вскоре после этого было обнаружено, что Beta Canis Majoris и Sigma Scorpii изменчивы, [2] Весто Слайфер заметил в 1904 году, что радиальная скорость Sigma Scorpii была переменной, и RD Levee и Отто Струве пришли к выводу, что это произошло из-за пульсаций звезды в 1952 и 1955 годах соответственно. [8] Эти переменные часто называли переменными Beta Canis Majoris, потому что Beta Canis Majoris была наиболее изученным примером в первой половине 20-го века, хотя его расположение в южном небе означало, что его низкая высота в небе затрудняла наблюдения. [9] Однако Beta Cephei был первым обнаруженным членом этого класса, и поэтому их обычно называют переменными Beta Cephei - несмотря на сходство названия (и риск путаницы) с переменными Cepheid. [2]
Сесилия Пейн-Гапошкин и Сергей Гапошкин каталогизировали 17 вероятных членов этого класса в своих Переменных звездах 1938 года , хотя и классифицировали их по переменным Дельта Щита . [10] 16 Ласерте было еще одной звездой, которую активно изучали до 1952 года. [9] В 1966 году число известных подскочило с 18 до 41. [11] Отто Струве активно изучал эти звезды в 1950-х годах, однако после его смерти исследования прекратились. [2]
Кристиан Л. Стеркен и Миколай Ержикевич классифицировали 59 звезд как определенные и еще 79 как предполагаемые переменные Beta Cephei в 1993 году. [12] Станков перечислил 93 члена этого класса в каталоге 2005 года, плюс 77 кандидатов и 61 плохую или отвергнутую звезду. [13] Было обнаружено, что шесть звезд, а именно Йота Геркулис , 53 Piscium , Ну Эридани , Гамма Пегаси , HD 13745 (V354 Persei) и 53 Ариетис, демонстрируют изменчивость как Beta Cephei, так и SPB. [14]
Список переменных Beta Cephei
Обозначение (имя) | Созвездие | Открытие | Максимальная видимая звездная величина ( мВ ) [15] | Минимальная видимая звездная величина (м В ) [15] | Период (часы) [13] | Спектральный класс [13] | Комментарий |
---|---|---|---|---|---|---|---|
β CMa | Canis Major | 1909 ( Уильям Уоллес Кэмпбелл [16] ) | 1 м 0,93 | 2 м .00 | 6.031 | B1II-III | Пульсации 6,03, 6,00 и 4,74 часа. [17] |
ξ 1 CMa | Canis Major | [18] | 4 м. 33 | 4 м .36 | 5,030 | B0,5IV | |
15 см | Canis Major | [18] | 4 м 0,79 | 4 м 0,84 | 4,429 | B1III-IV | |
Автомобиль V376 [19] | Карина | 4 м 0,91 | 4 м 0,96 | 0,4992 | B2IV-V | BCEPS звезда | |
Автомобиль V372 | Карина | [20] | 5 м. 70 | 2,78 | B2III | ||
β Cen | Центавр | 0 м 0,61 | 3,768 [12] | B1II | |||
ε Cen | Центавр | 2 м 0,29 | 2 м 0,31 | 4,070 | B1V | ||
κ Cen | Центавр | 3 м .13 | 3 м .14 | 2,288 | B2IV | ||
χ Cen [19] | Центавр | 4 м. 40 [13] | 0,84 | B2V | BCEPS звезда | ||
β Цеп | Цефей | 1902 ( Эдвин Брант Фрост ) [21] | 3 м .16 | 3 м. 27 | 4,572 | B2IIIe | Опытный образец |
δ Cet | Cetus | [18] | 4 м .05 | 4 м 0,1 | 3,867 | B2IV | |
β Cru | Суть | 1 м 0,23 | 1 м 0,31 | 4,589 | B0,5IV | ||
δ Cru [15] [22] | Суть | 2 м 0,78 | 2 м 0,84 | 3,625 | B2IV | ||
ω 1 Cyg | Лебедь | 4 м 0,94 | B2.5IV | подтверждено спектроскопией высокого разрешения. [22] | |||
ν Эри | Эридан | 3 м 0,87 | 4 м .01 | 4,164 | B2III | Многопериодический; также медленно пульсирующая звезда B | |
12 Лак | Ласерта | 5 м .16 | 5 м. 28 | 4,634 | B1.5III | Также медленно пульсирующая звезда B | |
16 Лак | Ласерта | 5 м. 30 (В) | 5 м. 52 (В) | 4,109 | B2IV | ||
α Lup | Волчанка | 1956 ( Бернард Пейджел ) [23] | 2 м 0,29 | 2 м 0,34 | 6,235 | B1.5III | |
δ Lup [13] | Волчанка | 3 м .20 | 3 м .24 | 3,972 | B2IV | ||
ε Lup [24] | Волчанка | 3 м .36 | 3 м. 38 | 2.316 | B2IV + B3V | Тройная звездная система; первичный - спектроскопическая двойная | |
ι Lup [25] | Волчанка | 3 м 0,54 | 3 м. 3,55 | B2.5IV | не регистрируется как BCEP с 1997 г. | ||
τ 1 Lup [13] | Волчанка | 4 м 0,54 | 4 м 0,58 | 4,257 | B2IV | ||
19 пн | Единорог | 4 м 0,96 | 5 м .01 | 4,589 | B1IV-Vea | ||
α Mus [15] | Musca | 2 м 0,68 | 2 м 0,73 | 2,167 | B2IV-V | изначально сомнительно, подтверждено спектроскопией в высоком разрешении. [22] | |
θ Оф | Змееносец | 3 м .25 | 3 м 0,31 | 3,373 | B2IV | ||
η Ори | Орион | 3 м 0,31 | 3 м. 35 | 7,247 | B0,5Vea + B3V | Четверная звезда; также переменная Algol ; компонент Ab - пульсирующая звезда | |
γ Peg | Пегас | 1953 ( Д. Гарольд Макнамара ) | 2 м 0,78 | 2 м 0,89 | 3,643 | B2IV | Также медленно пульсирующая звезда B |
ε Per | Персей | 2 м 0,88 | 3 м .00 | 3,847 | B0,5 В | ||
PT Щенок | Щенок | [13] | 5 м 0,72 | 5 м 0,74 | 3,908 | B2III | |
λ Sco | Скорпион | 1 м 0,59 | 1 м. 65 | 5,129 | B1.5IV + PMS + B2IV | Тройная система; также переменная Algol | |
κ Sco | Скорпион | 2 м. 41 | 2 м. 42 | 4,795 | B1.5III | ||
σ Sco | Скорпион | 1904 ( Весто Слайфер ) | 2 м 0,86 | 2 м 0,94 | 5,923 | B1III | Четверная система |
Spica | Дева | 0 м. 85 | 1 м .05 | 6,520 | B1IV | Вариации яркости прекратились в 1970 г. [26] | |
BW Vul | Лисичка | 6 м 0,44 | 6 м 0,68 | 4.8 | B2IIIv | Переменная Beta Cephei с наибольшим изменением лучевой скорости |
Список бывших, исключенных или возможных переменных Beta Cephei
Обозначение (имя) | Созвездие | Открытие | Максимальная видимая звездная величина ( мВ ) [15] | Минимальная видимая звездная величина (м В ) [15] | Период (часы) [13] | Спектральный класс [13] | Комментарий |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ι CMa | Canis Major | 4 м .36 | 4 м .40 | 33,6 [15] | B3Ib / II | Не считается переменной β Cep [13] [27] | |
FN CMa [28] | Canis Major | 5 м. 38 | 5 м. 42 | 36,7 [29] | B0,5IV | Больше не считается переменной β Cep [13] | |
χ Автомобиль [30] | Карина | 3 м 0,46 | 2,42 | B2IV | Не считается переменной β Cep [13] | ||
Автомобиль V343 | Карина | 4 м .30 [13] | 57,11 | B1.5III | Не считается переменной β Cep [13] | ||
ζ Ча [25] | Хамелеон | 5 м .06 | 5 м .17 | 25,91 [25] | B5V | рассматривается как SBP с 2011 года [20] | |
λ Cru | Суть | 4 м .60 | 4 м 0,64 | 9,482 [15] | B4Vne | Не считается переменной β Cep [13] | |
θ 2 Cru | Суть | 4 м 0,70 | 4 м 0,74 | 2,134 [15] | B2IV | Не считается переменной β Cep [13] | |
25 Лебедь | Лебедь | 5 м .09 [31] | 5 м. 21 [31] | 5,04 [32] | B3IVe | Переменная γ Cas , не считается переменной β Cep [13] | |
ι Ее | Геркулес | 2 м 0,93 | B3IV | Больше не классифицируется как тип Beta Cephei [13] | |||
η Hya | Гидра | 4 м. 27 | 4 м. 33 | ~ 4 [30] | B3V | Больше не классифицируется как тип Beta Cephei [13] | |
NW Щенок | Щенок | 5 м .04 | 5 м .18 | 3,00 | B3Vea | Также вращающаяся эллипсоидальная переменная , не считающаяся переменной β Cep [13] | |
α Pyx [18] | Pyxis | 3 м 0,67 | 3 м 0,70 | B1.5III | Кандидат β переменная Цефея | ||
Меропа | Телец | 4 м .17 | 4 м 0,19 | B6IVe | Звезда B (e), а не типа Beta Cephei [13] | ||
И.С. Вел [15] | Вела | 5 м .23 | 2,592 | B1IVn | Кандидат в переменную β Цефея [13] | ||
HR 3440 (HW Vel) [15] | Вела | 5 м 0,46 | 5 м. 52 | 6,275 | B6V | Кандидат в переменную β Цефея [13] | |
2 Вул | Лисичка | 5 м. 36 | 5 м. 48 | 14,63 | O8IV-B0,5IVэВ | Звезда B (e), а не типа Beta Cephei [13] |
Рекомендации
- ^ a b BSJ (16 июля 2010 г.). «Звезды Бета Цефеи и их родственники» . Переменная звезда сезона . Американская ассоциация наблюдателей за переменными звездами . Дата обращения 2 августа 2015 .
- ^ а б в г Леш, Джанет Раундтри; Айзенман, Моррис Л. (1978). «Наблюдательный статус β-звезд Цефея». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 16 : 215–240. Bibcode : 1978ARA & A..16..215L . DOI : 10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243 .
- ^ Безденежный, ВП (2001). «О периодах β-звезд Цефея». Одесские астрономические издания . 14 : 118. Bibcode : 2001OAP .... 14..118B .
- ^ Хорошо, Джерри А. (2003). «Пульсирующие переменные звезды» . Наблюдение за переменными звездами . С. 57–95 . DOI : 10.1007 / 978-1-4471-0055-3_4 . ISBN 978-1-85233-498-7.
- ^ ЛеБлан, Фрэнсис (2010). Введение в звездную астрофизику . Джон Вили и сыновья. п. 196. ISBN. 978-0-470-69957-7.
- ^ Мильо, А. (2007). «Уточненные области неустойчивости звезд СПБ и β Цефея». Коммуникации в астросейсмологии . 151 : 48–56. arXiv : 0706.3632 . Bibcode : 2007CoAst.151 ... 48M . DOI : 10.1553 / cia151s48 . ISSN 1021-2043 . S2CID 16623201 .
- ^ Гутник, П. (1913). "Nachweis der Veränderlichkeit des kurzperiodischen spektroskopischen Doppelsternsβ Cephei mittels photoelektrischer Messungen" . Astronomische Nachrichten . 196 (26): 357–364. Bibcode : 1913AN .... 196..357G . DOI : 10.1002 / asna.19131962602 . ISSN 0004-6337 .
- ^ Ткаченко, А .; Aerts, C .; Павловский, К .; Degroote, P .; Папикс, ИП; Moravveji, E .; Lehmann, H .; Колбас, В .; Клемер, К. (2014). «Моделирование Скорпиона, массивной двойной системы с переменным главным компонентом Cep». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 442 (1): 616–628. arXiv : 1405.0924 . Bibcode : 2014MNRAS.442..616T . DOI : 10.1093 / MNRAS / stu885 .
- ^ а б Струве, Отто (1952). «Текущее состояние наших знаний о β Canis Majoris или β Cephei Stars». Annales d'Astrophysique . 15 : 157. Bibcode : 1952AnAp ... 15..157S .
- ^ Пейн-Гапошкин, Сесилия; Гапошкин, Сергей (1938). «Переменные звезды». Кембридж . 5 . Bibcode : 1938HarMo ... 5 ..... P . Перепечатано в Пейн-Гапошкин, Сесилия; Гапошкин, Сергей (1942). «О размерах и строении переменных звезд» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 28 (11): 490–5. Полномочный код : 1942PNAS ... 28..490P . DOI : 10.1073 / pnas.28.11.490 . PMC 1078523 . PMID 16578062 .
- ^ Перси, Джон Р. (1967). "Звезды Бета Цефеи". Журнал Королевского астрономического общества Канады . 61 : 117. Bibcode : 1967JRASC..61..117P .
- ^ а б Стеркен, Христиан; Ежикевич, Миколай (1993). «Звезды Beta Cephei с фотометрической точки зрения». Обзоры космической науки . 62 (1–2): 95–171. Bibcode : 1993SSRv ... 62 ... 95S . DOI : 10.1007 / bf00208707 . ISSN 0038-6308 . S2CID 122300362 .
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Q R сек т у V ш х Станков, Анамария; Обработчик, Джеральд (2005). "Каталог галактических β цефеев звезд". Серия дополнений к астрофизическому журналу . 158 (2): 193–216. arXiv : astro-ph / 0506495 . Bibcode : 2005ApJS..158..193S . DOI : 10.1086 / 429408 . ISSN 0067-0049 . S2CID 119526948 .
- ^ де Кат, П. (2007). «Наблюдательная астросейсмология медленно пульсирующих В-звезд» . Коммуникации в астросейсмологии . 150 : 167–74. Bibcode : 2007CoAst.150..167D . DOI : 10.1553 / cia150s167 .
- ^ Б с д е е г ч я J K Самусь, Н.Н.; Дурлевич, О.В. и другие. (2009). "Онлайн-каталог данных VizieR: Общий каталог переменных звезд (Samus + 2007–2013)". Онлайн-каталог данных VizieR: B / GCVS. Первоначально опубликовано в: 2009yCat .... 102025S . 1 : 02025. Bibcode : 2009yCat .... 102025S .
- ^ Кэмпбелл, WW (1909). «Одиннадцать звезд с переменными лучевыми скоростями» . Астрофизический журнал . 29 : 224. Bibcode : 1909ApJ .... 29..224C . DOI : 10.1086 / 141644 . ISSN 0004-637X .
- ^ Mazumdar, A .; и другие. (Ноябрь 2006 г.), «Астросейсмическое исследование звезды β Cephei β Canis Majoris», Astronomy and Astrophysics , 459 (2): 589–596, arXiv : astro-ph / 0607261 , Bibcode : 2006A & A ... 459..589M , DOI : 10,1051 / 0004-6361: 20064980 , S2CID 11807580
- ^ а б в г Hubrig, S .; и другие. (Январь 2009 г.). «Новые измерения магнитного поля бета-звезд Cephei и медленно пульсирующих B-звезд». 0901 : 3319. arXiv : 0901.3319 . Bibcode : 2009arXiv0901.3319H . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ а б Jakate, SM (1979). «Новый класс ультракороткопериодических переменных раннего типа». Астрономический журнал . 84 : 1042. Bibcode : 1979AJ ..... 84.1042J . DOI : 10.1086 / 112510 . ISSN 0004-6256 .
- ^ а б Dubath, P .; Rimoldini, L .; Süveges, M .; Blomme, J .; López, M .; Сарро, Л. М.; Де Риддер, Дж .; Cuypers, J .; Guy, L .; Lecoeur, I .; Nienartowicz, K .; Ян, А .; Бек, М .; Mowlavi, N .; De Cat, P .; Lebzelter, T .; Эйер, Л. (2011). «Случайная лесная автоматизированная классификация периодических переменных звезд Hipparcos с учителем». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (3): 2602–17. arXiv : 1101.2406 . Bibcode : 2011MNRAS.414.2602D . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18575.x . S2CID 118560311 .
- ^ Леш, Джанет Раундтри; Айзенман, Моррис Л. (1978). «Наблюдательный статус β-звезд Цефея». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 16 (1): 215–240. Bibcode : 1978ARA & A..16..215L . DOI : 10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243 . ISSN 0066-4146 .
- ^ а б в Телтинг, JH; Schrijvers, C .; Ильин, И.В. Uytterhoeven, K .; Де Риддер, Дж .; Aerts, C .; Хенрихс, Х.Ф. (2006). "Спектроскопический обзор пульсаций β Cephei ярких звезд с высоким разрешением" . Астрономия и астрофизика . 452 (3): 945–953. Бибкод : 2006A & A ... 452..945T . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20054730 . ISSN 0004-6361 .
- ^ Пагель, BEJ (1956), «Результаты поиска ярких переменных β Cephei в южном небе», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 116 : 10–24, Bibcode : 1956MNRAS.116 ... 10P , doi : 10.1093 /mnras/116.1.10
- ^ Uytterhoeven, K .; и другие. (Сентябрь 2005 г.), "Орбита близкой спектрально-двойной эпсилон Lup и внутренняя изменчивость ее ранних компонентов B-типа", Astronomy and Astrophysics , 440 (1): 249–260, arXiv : astro-ph / 0507376 , Bibcode : 2005A & A ... 440..249U , DOI : 10,1051 / 0004-6361: 20053009 , S2CID 16644667
- ^ а б в ЕКА (1997). Каталоги HIPPARCOS и TYCHO. Астрометрические и фотометрические каталоги звезд, полученные в рамках космической астрометрической миссии ESA HIPPARCOS . Специальное издание Esa . 1200 . Bibcode : 1997ESASP1200 ..... E . ISBN 978-9290923992.
- ^ Небо, M .; Koenigsberger, G .; Rauw, G .; Harrington, D .; Морено, Э. (2013). «Спектральное моделирование двойной системы αVirginis (Spica)». Астрономия и астрофизика . 556 : A49. arXiv : 1307.1970 . Bibcode : 2013A&A ... 556A..49P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201321909 . ISSN 0004-6361 . S2CID 53519054 .
- ^ Балона, Луизиана; Энгельбрехт, Калифорния (1985). «Фотометрия и частотный анализ переменных профиля линии» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 214 (4): 559–574. Bibcode : 1985MNRAS.214..559B . DOI : 10.1093 / MNRAS / 214.4.559 .
- ^ Хилл, Грэм (1967). «О звездах бета-цефеи: поиски звезд бета-цефеи». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 14 : 263. Bibcode : 1967ApJS ... 14..263H . DOI : 10.1086 / 190156 . ISSN 0067-0049 .
- ^ Lefèvre, L .; Марченко, С.В.; Моффат, AFJ; Акер, А. (2009). «Систематическое исследование переменности OB-звезд на основе фотометрии HIPPARCOS» . Астрономия и астрофизика . 507 (2): 1141–1201. Бибкод : 2009A&A ... 507.1141L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200912304 . ISSN 0004-6361 .
- ^ а б Элст, EW (1979). "Короткопериодическая вариация одной северной и пяти южных ярких ранних звезд B-типа". Информационный бюллетень по переменным звездам . 1562 : 1. Bibcode : 1979IBVS.1562 .... 1E .
- ^ а б Перси-младший; Harlow, J .; Hayhoe, KAW; Иванс, II; Lister, M .; Plume, R .; Rosebery, T .; Thompson, S .; Йунг, Д. (1997). "Фотометрический мониторинг ярких Be-звезд. III. 1988–89 и 1992–95" . Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 109 : 1215. Bibcode : 1997PASP..109.1215P . DOI : 10.1086 / 133998 . ISSN 0004-6280 .
- ^ Перси-младший; Jakate, SM; Мэтьюз, Дж. М. (1981). «Короткопериодические вариации блеска Be-звезд». Астрономический журнал . 86 : 53. Bibcode : 1981AJ ..... 86 ... 53P . DOI : 10.1086 / 112855 . ISSN 0004-6256 .