Змінні типу α Лебедя

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Змінні типу α Лебедя (GCVS-скорочення: ACYG[1]) — це змінні зорі, які демонструють нерадіальні пульсації, що означає, що одночасно деякі частини поверхні зорі стискаються, а деякі — розширюються. До цього типу належать надгіганти спектральних класів B чи A. Зміни яскравості невеликі — від 0,01 до 0,1 видимої зоряної величини, і пов'язуються з пульсаціями, які часто здаються нерегулярними через биття численних періодів пульсації. Самі пульсації зазвичай мають періодичність від декількох днів до декількох тижнів.

Прототип цього типу змінних, Денеб (α Лебедя), виявляє зміну яскравості між +1,21 та +1,29 зоряних величин. Швидкі невеликі зміни були відомі у багатьох надгігантів ранніх класів, але формально були виділені в окремий тип змінних лише у 4-му виданні Загального каталогу змінних зір (1985 р.). Багато яскравих блакитних змінних також демонструють змінність типу α Лебедя під час своєї тихої (гарячої) фази, але їх переважно класифікують як яскраві блакитні змінні.

Значна кількість зір цього типу (32 зорі) були відкриті Крістоффелем Велкінсом з колегами під час їх аналізу даних Гіппаркоса у дослідженні 1998 року[2].

Зорі типу α Лебедя настільки масивні, що при подальшій еволюції ймовірно вибухнуть як наднові колапсу ядра[3] (тобто як наднові типу Ib та Ic чи наднові типу II).

Пульсації[ред. | ред. код]

Причини та механізм пульсацій типу α Лебедя повністю не вивчено. Вони не обмежуються вузьким діапазоном температур та яскравостей, як це характерно для більшості пульсуючих зір. Натомість, найбільш яскраві надгіганти класів A та B, і можливо також класів O та F, демонструють якийсь тип непередбачуваних невеликих пульсацій. Неадіабатичні дивні моди радіальних пульсацій теорією передбачаються лише для найбільш яскравих надгігантів. Пульсації також були змодельовані для менш яскравих надгігантів за припущення, що вони є надгігантами низьких мас на стадії після червоного надгіганта, однак більшість змінних типу α Лебедя не має ознак проходження через стадію червоного надгіганта[4][5].

Обговорюються дві можливі причини змінності зір цього типу:

  • нерадіальні пульсації можуть відбуватись у зорях масою більше 40 сонячних та призводити до «дивних режимів» (англ. strange modes), які утворюються у зонах з підвищеною непрозорістю внаслідок другої іонізації гелію та у зір, які майже досягли межі Едінгтона. Однак розрахункові амплітуди дивних режимів є значно більшими, ніж ті, що спостерігаються у зір типу α Лебедя[6]. Неадіабатичні гравітаційні режими пульсації можуть спричиняти зміни довших періодів, але вони не спостерігались у змінних типу α Лебедя[7].
  • Короткоперіодична змінність (тривалістю від декількох днів до декількох тижнів) може бути зумовлена традиційним каппа-механізмом (зміною непрозорості заліза), а довгоперіодична (місяці) — іпсилон-механізмом. Іпсилон-механізм ґрунтується на флуктуаціях енергії, що виділяється в термоядерних реакціях. У зір типу α Лебедя активне горіння водню відбувається в зоні променистого переносу, яка може бути чутливою до нестабільності[8].

Приклади[ред. | ред. код]

У Чумацькому Шляху[ред. | ред. код]

Назва Сузір'я Відкриті Максимальна видима зоряна
величина
(mV)[9]
Мінімальна видима зоряна
величина
(mV)[9]
Період (днів) Спектральний клас Яскравість
(світностей Сонця)
Коментар
CE Cam (HD 21389) Жирафа Percy & Welsh (1983)[10] 4m.54 A0Iab 63 000[11]  
CS Cam Жирафа Rufener (1982)[12] 4m.259 B9Ia 75 900[13]  
η CMa (Алудра) Великий Пес Kazarovets et al. (1999)[14] 2m.38 2m.48 4.70433 B5Ia 105 000[11]  
ο2 CMa Великий Пес Waelkens et al. (1998)[2] 2m.98 3m.04 24.44 B3Ia 219 000[15]  
κ Cas Кассіопея Percy & Welsh (1983)[10] 4m.12 4m.21 2.64690 B1Ia 331 000[15]  
6 Cas Кассіопея Abt (1957)[16] 5m.34 5m.45 30 B2 Ia+ 200 000[17] Гіпергігант
ο2 Cen Центавр 5m.12 5m.22 46.3 A2Ia 136 000[18]  
ν Cep Цефей Percy & Welsh (1983)[10] 4m.25 4m.35 A2 Iab 254 000[11]  
DL Cru Південний Хрест Waelkens et al. (1998)[2] 6m.24 6m.28 2.8778 B1.5Ia 242 000[19]  
Денеб[5] Лебідь Lee (1910)[20] 1m.21 1m.29 A2 Ia 196 000[21] Прототип
σ Cyg Лебідь Abt (1957)[16] 4m.19 4m.26 120.2 B9 Iab 39,000[22]  
55 Cyg Лебідь Hill et al (1976)[23] 4m.81 4m.87 B2.5 Ia ~400 000[24]  
3 Gem Близнюки Waelkens et al. (1998)[2] 5m.75 13.70 B3 Ia 200 000[25]  
ρ Leo Лев Olsen (1974)[26] 3m.83 3m.9 3.4271 B1Iab 295 000[15]  
β Ori (Рігель)[5] Оріон Waelkens et al. (1998)[2] 0m.17 0m.22 2.0748 B8Ia 279 000[27]

218 000[28]

Найяскравіша зоря цього типу
ε Ori (Альнілам) Оріон Cousins (1960)[29] 1m.64 1m.74 2.0748 B0.5Iabea 275 000[15]

537 000[30]

 
χ2 Ori Оріон Waelkens et al. (1998)[2] 4m.68 4m.72 2.8682 B2Ia 446 000[15]  
9 Per Персей Abt (1957)[16] 5m.15 5m.25 A2 Ia 141 000[31]  

Поза межами Чумацького Шляху[ред. | ред. код]

Назва Сузір'я Відкриті Максимальна видима зоряна
величина
(mV)[9]
Мінімальна видима зоряна
величина
(mV)[9]
Період (днів) Спектральний клас Яскравість
(світностей Сонця)
Коментар
LHA 115-S 18[32] Мала Магелланова Хмара 13m.3 складний B[e]sg   Можливо яскрава блакитна змінна
HDE 268835[32] Велика Магелланова Хмара 10m.60 10m.68 >100 B8p    
HD 37974[32] Велика Магелланова Хмара 10m.92 11m.00 400 B0.5Ia+    

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Холопов, П. Н.; Самусь, Н. Н.; Фролов, М. С.; Горанский, В. П.; Гориня, Н. А.; Кірєєва, Н. Н.; Кухаркіна, Н. П.; Курочкін, Н. Є.; Медвєдєва, Г. І.; Перова, Н. Б. (1996). VizieR Online Data Catalog: General Catalog of Variable Stars, 4th Ed. (GCVS4) (Kholopov+ 1988). VizieR On-line Data Catalog: II/139B. Вперше надрукований у Москві: Друкарський дім "Наука" (1985–1988) 2139. с. 0. Bibcode:1996yCat.2139....0K. 
  2. а б в г д е Waelkens, C.; Aerts, C.; Kestens, E.; Grenon, M.; Eyer, L. (1998). Study of an unbiased sample of B stars observed with Hipparcos: the discovery of a large amount of new slowly pulsating B star. Astronomy and Astrophysics 330. с. 215–21. Bibcode:1998A&A...330..215W. 
  3. Cuno Hoffmeister, G. Richter, W. Wenzel: Veränderliche Sterne. J. A. Barth Verlag, Leipzig 1990, ISBN 3-335-00224-5.
  4. Saio, H.; Georgy, C.; Meynet, G. (2013). Strange-Mode Instability for Micro-Variations in Luminous Blue Variables. Progress in Physics of the Sun and Stars: A New Era in Helio- and Asteroseismology. Proceedings of a Fujihara Seminar held 25–29 November. Astronomical Society of the Pacific Conference Series 479. с. 47. Bibcode:2013ASPC..479...47S. arXiv:1305.4728. 
  5. а б в Saio, H.; Georgy, C.; Meynet, G. (2013). Evolution of blue supergiants and Cygni variables: puzzling CNO surface abundances. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 433 (2). с. 1246–1257. Bibcode:2013MNRAS.433.1246S. arXiv:1305.2474. doi:10.1093/mnras/stt796. 
  6. Aerts, C., Christensen-Dalsgaard, J., Kurtz, D. W.: Asteroseismology. Springer Verlag, new York 2010, ISBN 978-1-4020-5178-4.
  7. Saio, Hideyuki (2011). Linear analyses for the stability of radial and non-radial oscillations of massive stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 412 (3). с. 1814–1822. Bibcode:2011MNRAS.412.1814S. ISSN 00358711. arXiv:1011.4729. doi:10.1111/j.1365-2966.2010.18019.x. 
  8. Ehsan Moravveji, Andres Moya, and Edward F. Guinan: ASTEROSEISMOLOGY OF THE NEARBY SN-II PROGENITOR RIGEL PART II. EPSILON−MECHANISM TRIGGERING GRAVITY-MODE PULSATIONS?. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012 (arXiv:1202.1836).
  9. а б в г Samus, N. N.; Durlevich, O. V. (2009). VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013). VizieR On-line Data Catalog: B/gcvs. Originally published in: 2009yCat....102025S 1: 02025. Bibcode:2009yCat....102025S. 
  10. а б в Percy, J. R.; Welch, D. L. (1983). Photometric variability of B- and A-type supergiants. Publications of the Astronomical Society of the Pacific 95: 491. Bibcode:1983PASP...95..491P. ISSN 0004-6280. doi:10.1086/131198. 
  11. а б в Hohle, M. M.; Neuhäuser, R.; Schutz, B. F. (April 2010). Masses and luminosities of O- and B-type stars and red supergiants. Astronomische Nachrichten 331 (4): 349. Bibcode:2010AN....331..349H. arXiv:1003.2335. doi:10.1002/asna.200911355. 
  12. Rufener, F.; Bartholdi, P. (1982). List of 333 variable, microvariable or suspected variable stars detected in the Geneva photometry. Astronomy and Astrophysics Supplement Series 48: 503. Bibcode:1982A&AS...48..503R. 
  13. McErlean, N. D.; Lennon, D. J.; Dufton, P. L. (1999). Galactic B-supergiants: A non-LTE model atmosphere analysis to estimate atmospheric parameters and chemical compositions. Astronomy and Astrophysics 349: 553. Bibcode:1999A&A...349..553M. 
  14. Kazarovets, E. V.; Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; Frolov, M. S.; Antipin, S. V.; Kireeva, N. N.; Pastukhova, E. N. (1999). The 74th Special Name-list of Variable Stars. Information Bulletin on Variable Stars 4659: 1. Bibcode:1999IBVS.4659....1K. 
  15. а б в г д Crowther, P. A.; Lennon, D. J.; Walborn, N. R. (2006). Physical parameters and wind properties of galactic early B supergiants. Astronomy and Astrophysics 446: 279. Bibcode:2006A&A...446..279C. arXiv:astro-ph/0509436. doi:10.1051/0004-6361:20053685. 
  16. а б в Abt, Helmut A. (1957). The Variability of Supergiants.. The Astrophysical Journal 126: 138. Bibcode:1957ApJ...126..138A. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/146379. 
  17. Achmad, L.; Lamers, H. J. G. L. M.; Pasquini, L. (1997). Radiation driven wind models for A, F and G supergiants. Astronomy and Astrophysics 320: 196. Bibcode:1997A&A...320..196A. 
  18. Kaufer, A.; Stahl, O.; Wolf, B.; Gaeng, T.; Gummersbach, C. A.; Kovacs, J.; Mandel, H.; Szeifert, T. (1996). Long-term spectroscopic monitoring of BA-type supergiants. I. Halpha_ line-profile variability.. Astronomy and Astrophysics 305: 887–901. Bibcode:1996A&A...305..887K. 
  19. Lamers, Henny J. G. L. M.; Snow, Theodore P.; Lindholm, Douglas M. (1995). Terminal Velocities and the Bistability of Stellar Winds. The Astrophysical Journal 455: 269. Bibcode:1995ApJ...455..269L. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/176575. 
  20. Lee, O. J. (1910). Four stars having variable radial velocities.. The Astrophysical Journal 31: 176. Bibcode:1910ApJ....31..176L. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/141741. 
  21. Schiller, F.; Przybilla, N. (2008). Quantitative spectroscopy of Deneb. Astronomy & Astrophysics 479 (3): 849–858. Bibcode:2008A&A...479..849S. arXiv:0712.0040. doi:10.1051/0004-6361:20078590. 
  22. Markova, N.; Puls, J. (2008). Bright OB stars in the Galaxy. Astronomy and Astrophysics 478 (3): 823–842. Bibcode:2008A&A...478..823M. ISSN 0004-6361. arXiv:0711.1110. doi:10.1051/0004-6361:20077919. 
  23. Kholopov, P. N.; Kukarkina, N. P.; Perova, N. B. (1979). 64th Name-List of Variable Stars. Information Bulletin on Variable Stars 1581: 1. Bibcode:1979IBVS.1581....1K. 
  24. Kraus, M.; Haucke, M.; Cidale, L. S.; Venero, R. O. J.; Nickeler, D. H.; Németh, P.; Niemczura, E.; Tomić, S.; Aret, A.; Kubát, J.; Kubátová, B.; Oksala, M. E.; Curé, M.; Kamiński, K.; Dimitrov, W.; Fagas, M.; Polińska, M. (2015). Interplay between pulsations and mass loss in the blue supergiant 55 Cygnus = HD 198 478. Astronomy & Astrophysics 581: A75. Bibcode:2015A&A...581A..75K. arXiv:1507.01846. doi:10.1051/0004-6361/201425383. 
  25. Kudritzki, R. P.; Puls, J.; Lennon, D. J.; Venn, K. A.; Reetz, J.; Najarro, F.; McCarthy, J. K.; Herrero, A. (1999). The wind momentum-luminosity relationship of galactic A- and B-supergiants. Astronomy and Astrophysics 350: 970. Bibcode:1999A&A...350..970K. arXiv:astro-ph/9910449. 
  26. Olsen, E. H. (1974). Variable Stars among the Four-Colour (uvby) Standard Stars. Information Bulletin on Variable Stars 925: 1. Bibcode:1974IBVS..925....1O. 
  27. Chesneau, O.; Kaufer, A.; Stahl, O.; Colvinter, C.; Spang, A.; Dessart, L.; Prinja, R.; Chini, R. (2014). The variable stellar wind of Rigel probed at high spatial and spectral resolution. Astronomy & Astrophysics 566: 18. Bibcode:2014A&A...566A.125C. arXiv:1405.0907. doi:10.1051/0004-6361/201322894. A125. 
  28. Przybilla, N. та ін. (January 2006). Quantitative spectroscopy of BA-type supergiants. Astronomy and Astrophysics 445 (3): 1099–1126. Bibcode:2006A&A...445.1099P. arXiv:astro-ph/0509669. doi:10.1051/0004-6361:20053832. 
  29. Cousins, A. W. J. (1960). New Bright Variable Stars. Monthly Notes of the Astronomical Society of Southern Africa 19: 56. Bibcode:1960MNSSA..19...56C. 
  30. Searle, S. C.; Prinja, R. K.; Massa, D.; Ryans, R. (2008). Quantitative studies of the optical and UV spectra of Galactic early B supergiants. I. Fundamental parameters. Astronomy and Astrophysics 481 (3): 777–97. Bibcode:2008A&A...481..777S. arXiv:0801.4289. doi:10.1051/0004-6361:20077125. 
  31. Verdugo, E.; Talavera, A.; Gómez De Castro, A. I. (1999). Understanding A-type supergiants. II. Atmospheric parameters and rotational velocities of Galactic A-type supergiants. Astronomy and Astrophysics 346: 819. Bibcode:1999A&A...346..819V. 
  32. а б в van Genderen, A. M.; Sterken, C. (2002). Light variations of massive stars (α Cyg variables). Astronomy and Astrophysics 386 (3): 926–935. Bibcode:2002A&A...386..926V. doi:10.1051/0004-6361:20020360. 
  • Samus N.N., Durlevich O.V., et al. Combined General Catalog of Variable Stars (GCVS4.2, 2004 Ed.)