Пульсирующий белый карлик является белым карликом звезда , чья яркость изменяется из - за не радиальные гравитационные волны пульсаций внутри себя. Известные типы пульсирующих белых карликов включают DAV или ZZ Ceti , звезды с преобладающей водородом атмосферой и спектральным классом DA; [1] DBV , или V777 Her , звезды с гелиевой атмосферой и DB спектрального класса; [2] и звезды GW Vir , в атмосфере которых преобладают гелий, углерод и кислород., и спектральный класс PG 1159 . (Некоторые авторы также включают звезды без PG 1159 в класс звезд GW Vir.) Звезды GW Vir могут быть подразделены на звезды DOV и PNNV ; [3] [4] они, строго говоря, не белые карлики, а предбелые карлики, которые еще не достигли области белых карликов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела . [5] [6] Также был предложен подтип звезд DQV с преимущественно углеродной атмосферой [7], а в мае 2012 года было сообщено о первом белом карлике с чрезвычайно низкой массой ( ELMV ). [8]
Все эти переменные демонстрируют небольшие (1–30%) изменения светового потока, возникающие в результате суперпозиции колебательных мод с периодами от сотен до тысяч секунд. Наблюдение за этими вариациями дает астросейсмологические данные о внутренностях белых карликов. [9]
Типы пульсирующих белых карликов [4] [7] [8] [10] | |
ДАВ ( GCVS : ZZA ) | Спектральный класс DA , имеющий в спектре только линии поглощения водорода |
DBV (GCVS: ZZB ) | Спектральный класс ДБ, имеющий в спектре только линии поглощения гелия |
GW Vir (GCVS: ZZO ) | Атмосфера в основном C, He и O; можно разделить на Дов и PNNV звезд |
DQV | Спектральный класс DQ; горячая атмосфера с преобладанием углерода |
ELMV | Спектральный класс DA; |
Звезды DAV
Ранние расчеты предполагали, что белые карлики должны изменяться с периодами около 10 секунд, но поиски в 1960-х годах этого не обнаружили. [11] [12] Первым найденным переменным белым карликом был HL Tau 76 ; в 1965 и 1966 годах Арло У. Ландольт наблюдал его изменение с периодом примерно 12,5 минут. [13] Причина того, что этот период больше, чем предсказывалось, заключается в том, что изменчивость 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 , имеет тот же тип изменчивости, что и HL Tau 76; [15] в 1972 г. ему было присвоено переменной звезды обозначение ZZ чети . [16] Название ZZ Ceti также относится к этому классу пульсирующих переменных белых карликов, который, поскольку он 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 между приблизительно 12500 и 11100 K . [18] Измерение скорости изменения периода во времени пульсаций гравитационных волн в звездах ZZ Ceti является прямым измерением шкалы времени остывания белого карлика DA , что, в свою очередь, может дать независимое измерение возраста галактический диск . [19]
Звезды DBV
В 1982 году расчеты Дона Уингета и его коллег показали, что белые карлики с плотной атмосферой в гелиевой атмосфере с температурой поверхности около 19 000 К также должны пульсировать. [20] Затем Уингет поискал такие звезды и обнаружил, что GD 358 был переменным DB, или DBV , белым карликом. [21] Это было первое предсказание класса переменных звезд до их наблюдения. [22] В 1985 году этой звезде было присвоено обозначение V777 Her , что также является другим названием этого класса переменных звезд. [2] [23] Эти звезды имеют эффективную температуру около 25 000К. [24]
Звезды GW Vir
Третий известный класс пульсирующих переменных белых карликов - это звезды GW Vir , которые иногда подразделяются на звезды DOV и PNNV . Их прототип - PG 1159-035 . [5] Эта звезда (также прототип класса звезд PG 1159 ), как наблюдали, изменялась в 1979 г. [25], и в 1985 г. [23] ей было присвоено переменное обозначение GW Vir , что дало название этому классу. Эти звезды, строго говоря, не являются белыми карликами; скорее, это звезды, которые находятся в позиции на диаграмме Герцшпрунга-Рассела между асимптотической ветвью гигантов и областью белого карлика. 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 гравитацию (log g ≤ 6.5.) [26] 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 . [26] Каким образом пульсации возбуждаются в звездах GW Vir, впервые было изучено в 1980-х годах [27], но оставалось загадкой в течение почти двадцати лет. [28] С самого начала считалось, что механизм возбуждения вызван так называемым κ-механизмом, связанным с ионизированным углеродом и кислородом в оболочке ниже фотосферы, но считалось, что этот механизм не работал бы, если бы гелий присутствовал в конверт. Однако теперь выясняется, что нестабильность может существовать даже в присутствии гелия. [29]
Звезды DQV
Патрик Дюфур, Джеймс Либерт и их коллеги недавно открыли новый класс белых карликов со спектральным классом DQ и горячей атмосферой с преобладанием углерода. [30] 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. Тем не менее, также возможно , что это белый карлик бинарная система с углерода - кислород аккреционного диска . [7]
Смотрите также
- G 117-B15A
- Полоса нестабильности
Заметки
- ^ Кестер & Chanmugam 1990 , стр. 891–895.
- ^ а б Мурдин, Пол, изд. (2001). Энциклопедия астрономии и астрофизики . Бристоль: Издательская группа Nature. п. 3525. ISBN 978-0-333-75088-9.
- ^ Nagel, T .; Вернер, К. (1 ноября 2004 г.). «Обнаружение нерадиальных пульсаций g-моды в недавно открытой звезде PG 1159 HE 1429-1209» . Астрономия и астрофизика . 426 (2): L45 – L48. arXiv : astro-ph / 0409243 . Бибкод : 2004A & A ... 426L..45N . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 200400079 . ISSN 0004-6361 . S2CID 9481357 . §1.
- ^ a b Quirion, Fontaine & Brassard 2007 , §1.1, 1.2.
- ^ a b c d Quirion, Fontaine & Brassard 2007 , § 1.1.
- ^ а б О'Брайен, MS (1 апреля 2000 г.). «Масштабы и причины полосы нестабильности до белых карликов». Астрофизический журнал . 532 (2): 1078–1088. arXiv : astro-ph / 9910495 . Bibcode : 2000ApJ ... 532.1078O . DOI : 10.1086 / 308613 . ISSN 0004-637X . S2CID 115958740 .
- ^ а б в Montgomery, MH; Уильямс, Куртис А .; Winget, DE; Дюфур, Патрик; ДеДженнаро, Стивен; Либерт, Джеймс (2008). "SDSS J142625.71 + 575218.3: прототип нового класса переменных белых карликов". Письма в астрофизический журнал . 678 (1): L51. arXiv : 0803.2646 . Bibcode : 2008ApJ ... 678L..51M . DOI : 10.1086 / 588286 . ISSN 1538-4357 . S2CID 15385909 .
- ^ а б Гермес, JJ; Montgomery, MH; Winget, DE; Браун, Уоррен Р.; Килич, Мукремин; Кеньон, Скотт Дж. (1 мая 2012 г.). "SDSS J184037.78 + 642312.3: Первый пульсирующий белый карлик сверхмалой массы". Письма в астрофизический журнал . 750 (2): L28. arXiv : 1204.1338 . Bibcode : 2012ApJ ... 750L..28H . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 750/2 / L28 . ISSN 0004-637X . S2CID 119188878 .
- ^ Уингет, Делавэр (1998). «Астеросейсмология белых карликов». Журнал физики: конденсированное вещество . 10 (49): 11247–11261. Bibcode : 1998JPCM ... 1011247W . DOI : 10.1088 / 0953-8984 / 10/49/014 . ISSN 0953-8984 .
- ^ Французская ассоциация наблюдателей за переменными. «Переменные ZZ Ceti» . Центр астрономических исследований Донна в Страсбурге. Архивировано из оригинала на 2007-02-05 . Проверено 6 июня 2007 .
- ^ Кестер и Chanmugam 1990 , § 7.1.1.
- ^ Лоуренс, Джордж М .; Острикер, Иеремия П .; Гессер, Джеймс Э. (1 июня 1967 г.). «Ультракороткие периодические колебания звезд. I. Результаты исследований белых карликов, старых новых звезд, центральных звезд планетарных туманностей, 3c 273 и Скорпиона XR-1». Письма в астрофизический журнал . 148 : L161 – L163. Bibcode : 1967ApJ ... 148L.161L . DOI : 10.1086 / 180037 . ISSN 0004-637X .
- ^ Ландольт, Арло У. (1 июля 1968 г.). «Новая краткосрочная синяя переменная». Астрофизический журнал . 153 : 151–164. Bibcode : 1968ApJ ... 153..151L . DOI : 10.1086 / 149645 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кестер и Chanmugam 1990 , § 7.
- ^ Ласкер, Барри М .; Гессер, Джеймс Э. (1 февраля 1971 г.). "Высокочастотные колебания звезд. VI. R548, периодически изменяющийся белый карлик". Письма в астрофизический журнал . 163 : L89 – L93. Bibcode : 1971ApJ ... 163L..89L . DOI : 10.1086 / 180673 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кукаркин Б.В.; Холопов ПН; Кукаркина, Н.П .; Перова Н.Б. (1 сентября 1972 г.). "58-й именной список переменных звезд". Информационный бюллетень по переменным звездам . 717 : 1. Bibcode : 1972IBVS..717 .... 1K . ISSN 0374-0676 .
- ^ Кестер и Chanmugam 1990 , стр. 891, 895.
- ^ Bergeron, P .; Fontaine, G .; Billères, M .; Boudreault, S .; Грин, EM (2004). "О чистоте полосы нестабильности ZZ Ceti: открытие большего количества пульсирующих белых карликов DA на основе оптической спектроскопии". Астрофизический журнал . 600 (1): 404–8. arXiv : astro-ph / 0309483 . Bibcode : 2004ApJ ... 600..404B . DOI : 10.1086 / 379808 . ISSN 0004-637X . S2CID 16636294 .
- ^ Кеплер, СО; Vauclair, G .; Натер, RE; Winget, DE; Робинсон, Э.Л. (1989). G117-B15A - Как это развивается? . IAU Colloq. 114: Белые карлики. 328 . С. 341–345. DOI : 10.1007 / 3-540-51031-1_344 .
- ^ Winget, DE; van Horn, HM; Tassoul, M .; Fontaine, G .; Хансен, CJ; Кэрролл, Б.В. (1 января 1982 г.). «Водородное движение и синяя грань композиционно стратифицированных звездных моделей ZZ Ceti». Письма в астрофизический журнал . 252 : L67. Bibcode : 1982ApJ ... 252L..65W . DOI : 10.1086 / 183721 . ISSN 0004-637X .
- ^ Winget, DE; Робинсон, Э.Л .; Натер, РД; Фонтейн, Г. (1 ноября 1982 г.). «Фотометрические наблюдения белых карликов GD 358 - DB действительно пульсируют». Письма в астрофизический журнал . 262 : L11 – L15. Bibcode : 1982ApJ ... 262L..11W . DOI : 10.1086 / 183902 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кавалер, Стивен Д .; Новиков, ИД; Сринивасан, Г. (1997). Meynet, G .; Шерер (ред.). Звездные остатки . Продвинутый курс Саас-Фе 25 лекций. Берлин: Springer. п. 89. ISBN 978-3-540-61520-0. Конспект лекций для продвинутого курса Саас-Фе № 25.
- ^ а б Холопов ПН; Самусь, Н.Н.; Казаровец Э.В. Перова Н.Б. (1 марта 1985 г.). "67-й именной список переменных звезд". Информационный бюллетень по переменным звездам . 2681 : 1. Bibcode : 1985IBVS.2681 .... 1K . ISSN 0374-0676 .
- ^ Кестер & Chanmugam 1990 , стр. 895.
- ^ McGraw, JT; Liebert, J .; Старрфилд, SG; Грин Р. (1979). PG1159-035: Новый, горячий, пульсирующий дегенерат без DA . IAU Colloq. 53: Белые карлики и переменные вырожденные звезды. С. 377–381. Bibcode : 1979wdvd.coll..377M .
- ^ a b Quirion, Fontaine & Brassard 2007 , таблица 1.
- ^ Кокс, Артур Н. (1 марта 2003 г.). «Механизм пульсации для переменных GW Virginis» . Астрофизический журнал . 585 (2): 975–982. Bibcode : 2003ApJ ... 585..975C . DOI : 10.1086 / 346228 . ISSN 0004-637X .
- ^ Кокс, АН (1 мая 2002 г.). Механизм нестабильности для переменных GW Vir . Бюллетень Американского астрономического общества. 200 . п. 85.07. Bibcode : 2002AAS ... 200.8507C .
- ^ Córsico, AH; Althaus, LG; Миллер Бертолами, М.М. (1 октября 2006 г.). «Новые расчеты неадиабатических пульсаций на полных эволюционных моделях PG 1159: пересмотр теоретической полосы неустойчивости GW Virginis» . Астрономия и астрофизика . 458 (1): 259–267. arXiv : astro-ph / 0607012 . Бибкод : 2006A & A ... 458..259C . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20065423 . ISSN 0004-6361 . S2CID 16700443 . §1.
- ^ Dufour, P .; Liebert, J .; Fontaine, G .; Бехара, Н. (ноябрь 2007 г.). «Белые карлики с углеродной атмосферой». Природа . 450 (7169): 522–524. arXiv : 0711.3227 . Bibcode : 2007Natur.450..522D . DOI : 10,1038 / природа06318 . ISSN 0028-0836 . PMID 18033290 . S2CID 4398697 .
Рекомендации
- Koester, D .; Чанмугам, Г. (1990). «ОБЗОР: Физика белых карликов» (PDF) . Отчеты о достижениях физики . 53 (7): 837–915. Bibcode : 1990RPPh ... 53..837K . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 53/7/001 . ISSN 0034-4885 .
- Quirion, PO; Fontaine, G .; Брассар, П. (1 июля 2007 г.). "Отображение областей нестабильности GW-звезд в диаграмме эффективной температуры-поверхности гравитации" . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 171 (1): 219–248. Bibcode : 2007ApJS..171..219Q . DOI : 10.1086 / 513870 . ISSN 0067-0049 .
Внешние ссылки и дальнейшее чтение
- Таблицы переменных белых карликов , Пол А. Брэдли, версия от 22 марта 2005 г. Доступ онлайн 7 июня 2007 г.
- Отчет о ходе работы по эмпирическому определению полосы нестабильности ZZ Кита , А. Яннинас, П. Бержерон и Г. Фонтейн, arXiv: astro-ph / 0612043.
- Астеросейсмология белых карликов , DE Winget, Journal of Physics: Condensed Matter 10 , № 49 (14 декабря 1998 г.), стр. 11247–11261. DOI 10.1088 / 0953-8984 / 10/49/014.