Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о классе переменных звезд. Чтобы узнать о прототипе звезды этого класса, см. RR Lyrae .
Переменные звезды типа RR Лиры попадают в определенную область на диаграмме Герцшпрунга – Рассела цвета в зависимости от яркости.

Переменные RR Лиры - это периодические переменные звезды , обычно встречающиеся в шаровых скоплениях . Они используются как стандартные свечи для измерения (дополнительных) галактических расстояний, помогая с лестницей космических расстояний . Этот класс назван в честь прототипа и наиболее яркого примера - RR Lyrae .

Это пульсирующие звезды горизонтальной ветви спектрального класса A или F с массой около половины солнечной . Считается, что они теряли массу во время фазы ветви красных гигантов и когда-то были звездами с массой, аналогичной или немного меньшей, чем Солнце, около 0,8 солнечной массы.

В современной астрономии отношение периода к светимости делает их хорошими стандартными свечами для относительно близких целей, особенно в пределах Млечного Пути и Местной группы . Они также являются частыми объектами исследований шаровых скоплений и химии (и квантовой механики) старых звезд.

Открытие и признание [ править ]

Диаграмма HR для шарового скопления M5 с горизонтальной ветвью, отмеченной желтым, а известные звезды типа RR Лиры - зеленым

В обзорах шаровых скоплений эти переменные «кластерного типа» быстро были идентифицированы в середине 1890-х годов, особенно Е. К. Пикерингом . Вероятно, первой звездой типа RR Лиры, обнаруженной вне скопления, была звезда U Leporis , открытая Дж. Каптейном в 1890 году. Звезда-прототип RR Лиры была открыта до 1899 года Уильяминой Флеминг , и Пикеринг сообщил в 1900 году, что она «неотличима от скопления -тип переменных ". [1]

С 1915 по 1930-е годы RR Лиры стали все больше восприниматься как класс звезд, отличный от классических цефеид из-за их более коротких периодов, различного положения в галактике и химических различий. Переменные типа RR Лиры - бедные металлами звезды населения II. [1]

RR Лиры оказалось трудно наблюдать во внешних галактиках из-за их внутренней слабости. (Фактически, неспособность Вальтера Бааде найти их в Галактике Андромеды заставила его подозревать, что галактика находится намного дальше, чем предполагалось, пересмотреть калибровку переменных цефеид и предложить концепцию звездного населения . [1] ) Используя телескоп Канада-Франция-Гавайи в 1980-х годах, Притчет и ван ден Берг обнаружили RR Лиры в галактическом гало Андромеды [2] и, совсем недавно, в ее шаровых скоплениях. [3]

Классификация [ править ]

Звезды типа RR Лиры условно делятся на три основных типа [1] в соответствии с классификацией С.И. Бейли на основе формы кривых яркости звезд:

  • Переменные RRab являются наиболее распространенными, составляя 91% от всех наблюдаемых RR Lyrae, и демонстрируют крутые подъемы яркости, типичные для RR Lyrae.
  • RRc менее распространены, составляют 9% от наблюдаемых RR Лиры, имеют более короткие периоды и более синусоидальные вариации.
  • RRd встречаются редко, составляя от <1% до 30% [4] от RR Lyrae в системе, и являются двухрежимными пульсаторами, в отличие от RRab и RRc.

Распространение [ править ]

Переменные звезды типа RR Лиры вблизи центра Галактики из общественного исследования VVV ESO

Звезды типа RR Лиры ранее назывались «переменными скоплений» из-за их сильной (но не исключительной) связи с шаровыми скоплениями ; и наоборот, более 80% всех переменных, известных в шаровых скоплениях, являются RR Лиры. [5] Звезды типа RR Лиры встречаются на всех галактических широтах, в отличие от классических цефеид , которые сильно связаны с галактической плоскостью.

Из-за своего преклонного возраста лиры RR обычно используются для отслеживания определенных популяций в Млечном Пути, включая ореол и толстый диск. [6]

В несколько раз больше лир RR известно, чем всех цефеид вместе взятых; в 1980-х годах было известно около 1900 шаровых скоплений. По некоторым оценкам, в Млечном Пути насчитывается около 85000 человек. [1]

Хотя двойные звездные системы обычны для типичных звезд, RR Лиры очень редко наблюдаются парами. [7]

Свойства [ править ]

Звезды типа RR Лиры пульсируют аналогично переменным цефеид , но считается, что природа и история этих звезд довольно разные. Как и все переменные на полосе неустойчивости цефеид , пульсации вызваны κ-механизмом , когда непрозрачность ионизированного гелия зависит от его температуры.

Лиры типа RR - старые звезды населения II с относительно низкой массой, общие с переменными W Virginis и BL Herculis , цефеидами типа II . Классические переменные цефеиды - это звезды с более высокой массой населения I. Переменные RR Лиры гораздо более распространены, чем цефеиды, но также гораздо менее светящиеся. Средняя абсолютная величина звезды типа RR Лиры составляет около +0,75, что всего в 40 или 50 раз ярче, чем наше Солнце . [8] Их период короче, обычно менее одного дня, иногда до семи часов. Некоторые звезды RRab, в том числе сама RR Lyrae, демонстрируют эффект Блажко.в котором есть заметная фазовая и амплитудная модуляция. [9]

Связь периода и светимости [ править ]

Типичная кривая блеска лиры RR

В отличие от переменных цефеид, переменные RR Лиры не подчиняются строгому соотношению период-светимость на видимых длинах волн, хотя и в инфракрасном K-диапазоне . [10] Обычно они анализируются с использованием отношения период-цвет, например, с использованием функции Везенхейта. Таким образом, их можно использовать как стандартные свечи.для измерения расстояния, хотя есть трудности с эффектами металличности, бледности и смешивания. Эффект смешения может повлиять на переменные RR Лиры, выбранные вблизи ядер шаровых скоплений, которые настолько плотны, что при наблюдениях с низким разрешением несколько (неразрешенных) звезд могут отображаться как одна цель. Таким образом, яркость, измеренная для этой, казалось бы, единственной звезды (например, переменная RR Лиры), ошибочно слишком яркая, учитывая, что эти неразрешенные звезды способствовали определению яркости. Следовательно, вычисленное расстояние неверно, и некоторые исследователи утверждали, что эффект смешения может внести систематическую неопределенность в шкалу космических расстояний и может изменить оценочный возраст Вселенной и постоянную Хаббла . [11][12] [13]

Последние события [ править ]

Космический телескоп Хаббл определил несколько кандидатов RR Лир в шаровых скоплениях в Андромеде [3] , и измерил расстояние до прототипа звезды RR Лиры. [14]

Кеплер Космический телескоп при условии точного фотометрического охвата одного поля через равные промежутки времени в течение длительного периода. 37 известных переменных RR Лиры лежат в пределах поля Кеплера, включая саму RR Лиры, и были обнаружены новые явления, такие как удвоение периода. [15]

Миссия Gaia нанесла на карту 140 784 лир RR, из которых 50 220 ранее не считались переменными, и для которых доступны 54 272 оценки межзвездного поглощения . [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Смит, Гораций А. (2004). RR Лиры Звезды . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-54817-5.
  2. ^ Притчет, Кристофер Дж .; Ван ден Берг, Сидней (1987). «Наблюдения звезд типа RR Лиры в гало M31». Астрофизический журнал . 316 : 517. Bibcode : 1987ApJ ... 316..517P . DOI : 10.1086 / 165223 .
  3. ^ а б Клементини, G .; Federici, L .; Corsi, C .; Cacciari, C .; Беллаццини, М .; Смит, HA (2001). «Переменные RR Лиры в шаровых скоплениях M31: первое обнаружение вероятных кандидатов». Астрофизический журнал . 559 (2): L109. arXiv : astro-ph / 0108418 . Bibcode : 2001ApJ ... 559L.109C . DOI : 10.1086 / 323973 .
  4. ^ Christensen-Dalsgaard, J .; Балона, Луизиана; Гарридо, Р .; Суарес, JC (20 октября 2012 г.). «Звездные пульсации: влияние новых инструментов и новых открытий» . Труды по астрофизике и космической науке . ISBN 978-3-642-29630-7.
  5. ^ Клемент, Кристина М .; Маззин, Адам; Дюфтон, Квентин; Поннампалам, Тивья; Ван, Джон; Берфорд, Джей; Ричардсон, Алан; Роузбери, Тара; Роу, Джейсон; Хогг, Хелен Сойер (2001). «Переменные звезды в шаровых скоплениях галактик». Астрономический журнал . 122 (5): 2587–2599. arXiv : astro-ph / 0108024 . Bibcode : 2001AJ .... 122.2587C . DOI : 10.1086 / 323719 .
  6. ^ Возякова, О.В.; Сефако, Р .; Расторгуев А.С.; Кравцов, В.В.; Князев, А.Ю .; Бердников, Л.Н.; Дамбис, АК (11 ноября 2013 г.). «Переменные RR Lyrae: визуальная и инфракрасная светимости, собственные цвета и кинематика» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 435 (4): 3206–3220. arXiv : 1308,4727 . DOI : 10.1093 / MNRAS / stt1514 . ISSN 0035-8711 . 
  7. ^ Hajdu, G .; Catelan, M .; Jurcsik, J .; Dékány, I .; Дрейк, AJ; Маркетт, Б. (2015). "Новые переменные Лиры RR в двоичных системах". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 449 (1): L113 – L117. arXiv : 1502.01318 . Bibcode : 2015MNRAS.449L.113H . DOI : 10.1093 / mnrasl / slv024 .
  8. ^ Layden, AC; Хэнсон, Роберт Б .; Хоули, Сюзанна Л .; Klemola, Arnold R .; Хэнли, Кристофер Дж. (Август 1996 г.). «Абсолютная величина и кинематика звезд типа RR Лиры с помощью статистического параллакса». Astron. Дж . 112 : 2110–2131. arXiv : astro-ph / 9608108 . Bibcode : 1996AJ .... 112.2110L . DOI : 10.1086 / 118167 .
  9. ^ Szabó, R .; Kolláth, Z .; Molnár, L .; Коленберг, К .; Курц, DW; Брайсон, СТ; Benkő, JM; Christensen-Dalsgaard, J .; Kjeldsen, H .; Borucki, WJ; Koch, D .; Твикен, Джей Ди; Chadid, M .; Di Criscienzo, M .; Jeon, Y.-B .; Москалик, П .; Nemec, JM; Нуспл, Дж. (2010). «Раскрывает ли Кеплер тайну эффекта Блажко? Первое обнаружение удвоения периода у звезд Кеплера Блажко RR Лиры». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 409 (3): 1244. arXiv : 1007.3404 . Bibcode : 2010MNRAS.409.1244S . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.17386.x .
  10. ^ Catelan, M .; Pritzl, Barton J .; Смит, Гораций А. (2004). "Связь периода Лиры и светимости. I. Теоретическая калибровка". Серия дополнений к астрофизическому журналу . 154 (2): 633. arXiv : astro-ph / 0406067 . Bibcode : 2004ApJS..154..633C . DOI : 10.1086 / 422916 .
  11. ^ Majaess, D .; Тернер, Д .; Gieren, W .; Лейн, Д. (2012). «Влияние загрязненной RR Лиры / фотометрии шарового скопления на шкалу расстояний». Письма в астрофизический журнал . 752 (1): L10. arXiv : 1205.0255 . Bibcode : 2012ApJ ... 752L..10M . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 752/1 / L10 .
  12. ↑ Ли, Джэ-Ву; Лопес-Моралес, «Мерседес»; Хонг, Кёнсу; Канг, Ён-Вун; Pohl, Brian L .; Уокер, Алистер (2014). «На пути к лучшему пониманию шкалы расстояний от переменных звезд типа RR Лиры: пример шарового скопления NGC 6723 во внутреннем гало». Приложение к астрофизическому журналу . 210 (1): 6. arXiv : 1311.2054 . Bibcode : 2014ApJS..210 .... 6L . DOI : 10.1088 / 0067-0049 / 210/1/6 .
  13. ^ Нили, младший; Marengo, M .; Bono, G .; Брага, В.Ф .; Далл'Ора, М .; Стетсон, ПБ; Buonanno, R .; Ферраро, I .; Freedman, WL; Iannicola, G .; Madore, BF; Matsunaga, N .; Monson, A .; Persson, SE; Scowcroft, V .; Зайберт, М. (2015). "О расстоянии до шарового скопления M4 (NGC 6121) с использованием звезд RR Лиры. II. Связь периода и светимости в среднем инфракрасном диапазоне". Астрофизический журнал . 808 (1): 11. arXiv : 1505.07858 . Bibcode : 2015ApJ ... 808 ... 11N . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 808/1/11 .
  14. ^ Бенедикт, Г. Фриц; и другие. (Январь 2002 г.). "Астрометрия с космическим телескопом Хаббла: параллакс калибратора фундаментальных расстояний RR Lyrae". Астрономический журнал . 123 (1): 473–484. arXiv : astro-ph / 0110271 . Bibcode : 2002AJ .... 123..473B . DOI : 10.1086 / 338087 .
  15. ^ Kinemuchi, Карен (2011). "Исследование лиры RR с миссией Кеплера". RR Лиры Звезды . 5 : 74. arXiv : 1107.0297 . Bibcode : 2011rrls.conf ... 74K .
  16. ^ Риелло, М .; Evans, DW; Szabados, L .; Сарро, Л. М.; Regibo, S .; Риддер, Дж. Де; Eyer, L .; Lecoeur-Taibi, I .; Мовлави, Н. (01.02.2019). «Выпуск данных Gaia 2 - конкретная характеристика и проверка цефеид всего неба и звезд RR Лиры». Астрономия и астрофизика . 622 : А60. arXiv : 1805.02079 . Bibcode : 2019A & A ... 622A..60C . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201833374 . ISSN 0004-6361 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • APOD M3: четырехкадровая анимация переменных RR Лиры в шаровом скоплении M3 в непостоянном звездном скоплении
  • Анимация RR Лиры-переменных в шаровом скоплении M15
  • Анимация с переменными звездами RR Lyrae в центральной области шарового скопления M15
  • Звезды RR Lyrae
  • Изменяемая звезда сезона AAVSO - RR Lyrae
  • Атлас переменных кривых блеска звезд OGLE - звезды типа RR Лиры