Наведено результати фотометричних і спектральних спостережень "втікає" Ofp зірки HD 108. Виявлена ​​періодична змінність блиску в фільтрі V з періодом 94d, 3. Виконано спільний аналіз B, V, і Rкрівих блиску і кривої променевих швидкостей. Передбачається, що HD 108 є затменной подвійною системою.

Анотація наукової статті з хімічних наук, автор наукової роботи - Баранніков А. А.


Results of the photometric and spectroscopic observations of the "runaway" Ofp star HD 108 are presented. A periodic variability of V-light with the period 94d.3 is discovered. Joint analysis of the B, V, and R light curves and radial velocity curve have been carried out. It is supposed that the HD 108 is an eclipsing binary system.


Область наук:
  • хімічні науки
  • Рік видавництва: 2005
    Журнал: Известия вищих навчальних закладів. Північно-Кавказький регіон. Природні науки

    Наукова стаття на тему 'Аналіз кривих блиску і кривої променевих швидкостей екстремальної зірки HD 108 в моделі затменной подвійної системи'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз кривих блиску і кривої променевих швидкостей екстремальної зірки HD 108 в моделі затменной подвійної системи»

    ?УДК 524.312

    АНАЛІЗ кривих БЛИСКУ І КРИВИЙ ПРОМЕНЕВИХ ШВИДКОСТЕЙ ЕКСТРЕМАЛЬНОЇ ЗІРКИ HD 108 В МОДЕЛІ затемнена подвійна СИСТЕМИ

    © 2005 р А.А. Баранніков

    Results of the photometric and spectroscopic observations of the «runaway» Ofp star HD 108 are presented. A periodic variability of V-light with the period 94d.3 is discovered. Joint analysis of the B, V, and R light curves and radial velocity curve have been carried out. It is supposed that the HD 108 is an eclipsing binary system.

    Астрофізичні спостереження Ofp зірки HD 108 мають більш ніж півстолітню історію. Ця зірка цікава своєю неординарністю, оскільки у неї екстремальні багато фізичні характеристики. Наприклад, маса дорівнює М = 61 М0, де М0 - маса Сонця; світність - log (L / Ls) = 5,86, де Ls - світність Сонця; температура - Teff = 40500 K; темп втрати маси - 5-10-5 М0 / рік; асимптотична швидкість зоряного вітру - Vm = 3900 км / с. HD 108 відноситься до «тікає» зіркам через її високою просторовою пекулярними швидкості Vp > 98 км / с і великої висоти над галактичної площиною z = 80 пк.

    За тривалу історію дослідження були досить добре вивчені основні морфологічні властивості зірки, деякі з яких ми навели вище. Але каменем спотикання залишається її фотометрична і спектральна змінність. Давно відомо, що HD 108 змінює свій блиск і спектральні характеристики на різних часових масштабах. Але характер подібних змін до кінця не ясний. Цій проблемі присвячено безліч робіт, наприклад [1 - 9]. Обговорення проблеми HD 108 можна зустріти і в інших астрофізичних публікаціях.

    Дана робота не підводить підсумок цих досліджень, її лише можна поставити в один ряд з роботами, де обговорюються нововідкриті гіпотетичні періоди і робиться спроба зрозуміти природу змінності HD 108. Грунтуючись на великому власному наглядовій матеріалі, нами вперше було зроблено припущення про можливу затменной природі змінності кривих блиску.

    спостереження

    Опубліковані фотометричні спостереження HD 108 проводились c вересня 1989 по серпень 1997 на телескопі «Цейс-600» Кримської лабораторії Державного астрономічного інституту ім. П.К.Штернберга (ГАІШ) при МДУ ім. М.В. Ломоносова. Використовувався WBVR-електрофотометрами на рахунку фотонів. Як зірки порівняння була HD 134 (A6V, V = 8m, 79), контрольної зіркою служила BD + 62 ° 2362 (B8III, V = 9m, 74). Всього було отримано в кожному B, V і R фільтрі по 364 індивідуальних вимірювання блиску за 54 ночі. Протягом ночі робилося від 2 до 24 таких оцінок в залежності від програми спостережень, умов видимості зірки і стану атмосфери. Для отримання більш точних кривих блиску і дослідження змін ностей індивідуальні оцінки об'єднувалися в групи і усереднювалися за принципом: одна група за

    кожну ніч. Виняток, мабуть, становлять спостереження в жовтні 1990 року, коли умови видимості зірки дозволяли спостерігати її значну частину ночі. В цьому випадку спостереження однієї окремої ночі розбивалися на кілька груп.

    Спектральні спостереження HD 108 проводились з 1982 по 1991 р на 1,25-м рефлекторе Кримської лабораторії ГАІШ МГУ зі спектрографом UAGS. Всі отримані спектрограми оброблялися в Відділі зоряної астрофізики ГАІШ на автоматизованому комплексі LIREPHO - PC. Для даної роботи використовувалися променеві швидкості абсорбції ліній іонізованого гелію Hell XX 420,0 нм і 454,2 нм; і спостереження інших дослідників, взяті з літературних джерел, в тому числі, люб'язно надані А. Андерхилл.

    Аналіз кривих блиску і кривої променевих швидкостей

    Для вивчення прихованої періодичності нерівномірних астрофізичних наглядових рядів застосовуються методи спектрального аналізу, засновані на дослідженні періодограми, яка характеризує впорядкованість розподілу точок на фазовій діаграмі, якщо форма шуканого упорядкованого розподілу наперед задана гармонійної функцією. Але в астрофізиці багато періодичні змінні тимчасові ряди сильно відрізняються від гармонійних. До них відносяться, наприклад, затемнювані криві блиску, пульсації деяких класів змінних зірок, орбітальні криві променевих швидкостей подвійних зірок з великим ексцентриситетом і т.д. Тому для отримання більш повної інформації часто застосовують непараметрический метод Лафлер - Кінмана [10], не пов'язаний гармонійними обмеженнями і є різновидом методу згортання епох (epoch folding). При вивченні змінних блиску і променевих швидкостей дуже важливо, що непараметрический метод чутливий до коливань, форма яких сильно відрізняється від синусоїдальної. Ці властивості методу Лафлер - Кінмана і були успішно використані для пошуку затменной природи HD 108.

    Вивчення фотометрической змінності методом Лафлер-Кінмана призвело до цікавого результату. Періодограма дала досить сильний викид (параметр 6 »0,5) на частоті, що відповідає періоду P = 94d, 3 (рис. 1). Для всіх трьох фільтрів з цим періодом були побудовані фазові діаграми, які за своєю зовнішньою структурою дуже схожі на затемнювані криві блиску. на рис.

    2 наведені криві блиску в синіх (В), жовтих (V) і червоних (Я) променях. За нульову фазу прийнятий довільний момент часу ГО 2426260.901. Всі значення блиску зірки дані в інструментальній системі даного фотометра. На цьому малюнку добре видно головний мінімум блиску у фази 0,3, а у фази 0,75 простежується вторинний мінімум, особливо в синіх і жовтих променях.

    Мал. 1. періодограма методу Лафлер - Кінмана наглядової ряду фотоелектричних спостережень в V-фільтрі. Стрілкою відзначений пік на частоті, що відповідає періоду P = 94d, 3

    Криві блиску мають деякі особливості і деталі, добре помітні на цих малюнках. Головний мінімум блиску глибший в В-променях, ніж в R-променях, 0m, 06 проти 0m, 04. Але в B-променях мінімум вужчий, ніж в R-променях. У V-променях глибина (близько 0m, 05) і ширина головного мінімуму займають проміжне положення. Звертає на себе увагу сильна зашумленность (з окремими викидами) ділянки кривої блиску при виході з головного мінімуму між фазами 0,4 і 0,8. Особливо добре помітна ця особливість в R-фільтрі. Можна було б легко «списати» всі це на помилки вимірювань, але при розгляді відповідної цього періоду кривої променевих швидкостей абсорбційних ліній цю ділянку також виділяється деякими особливостями (рис. 3). За фазою 0,4 сильно виділяється група з 5 точок, що випала із загальної кривої. Величина цього відхилення досить значна і досягає близько 40 км / с в фіолетову область кривої променевих швидкостей, що набагато перевищує похибки вимірювань. Причому всі крапки належать сучасним спостереженнями на CCD (Reticon) приймачах випромінювання з хорошим ставленням сигнал / шум (рівний 95) [4]. Близько фази 0,8, на місці втраченого мінімуму, також видно група точок, що випали в негативну область кривої Vr і належать як нашими спостереженнями, так і спостереженнями з роботи Андерхилл [4].

    Мал. 2. Криві блиску HD 108 в B, V і R-променях з елементами періоду P = 94d, 3

    -120 -

    0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00

    Phase

    Мал. 3. Крива променевих швидкостей абсорбційних ліній HD 108. Аналогічно рис. 2 фази відповідають періоду P = 94d, 3

    Одне з припущень може полягати в тому, що викиди у головного мінімуму можна інтерпретувати як періодично виникають газові потоки, спрямовані до спостерігача і при куті нахилу орбіти близькому до 90 ° ефективно спотворюють криві блиску і променевих швидкостей. Причому ці потоки повинні зароджуватися глибоко в атмосфері зірки біля основи зоряного вітру, де формуються лінії Hell з високим потенціалом збудження.

    У даній роботі, враховуючи сильні спотворення, що не вдавалися до спроби більш глибокого аналізу BVR-кривої і кривої променевих швидкостей з визначенням фотометричних і спектроскопічних елементів. Для даного періоду вирішити подібну задачу буде вкрай складно, з огляду на специфіку цієї зірки. Крім чисто фізичних причин (сильна зашумленность кривих блиску і кривої променевих швидкостей), існують чисто спостережні причини, що ускладнюють це завдання. Тривалість головного мінімуму займає ледь не полперіода. Отже, для докладної його фотометрії необхідно півтора місяці безперервних спостережень, що здійснити за один наглядова сезон вельми непросто.

    Дослідження поведінки показників кольору говорить про незмінність показників кольору (B-V) і (V-R) з фазою періоду. Тобто колір зірки практично не змінюється з фазою. Лише в (^^) - кольорі спостерігається ледь помітне почервоніння з амплітудою близько 0m, 01 у фаз головного і вторинного мінімумів.

    висновок

    Всі представлені тут висновки слід вважати попередніми. Тільки на основі подальших фотоелектричних, спектральних та інших спостережень можлива перевірка гіпотези HD 108 як затменной подвійної системи. Запропонована тут гіпотеза висунута вперше, оскільки до цих пір для HD 108 не було таких тривалих рядів високоточних фотоелектричних спостережень. Актуальні питання про подвійність цієї зірки,

    Південно-Російський державний університет економіки і сервіса_

    а також про причини затемнень і структурі невидимого компонента (якщо такий існує) допоможуть вирішити додаткові дослідження змінності різних характеристик зірки на часи ~ 100 днів. Гостро відчувається необхідність подальших спостережень, особливо фотометричні.

    Отримані тут висновки непрямим чином підтверджуються дослідженнями, проведеними в роботі [8], в якій було зроблено припущення, що HD 108, можливо, є високоексцентрічной подвійною системою, що складається з Of зірки і компактного об'єкта. Її орбітальний період оцінюється в кілька декад.

    На сьогоднішній день підводити якийсь підсумок в дослідженні фотометрической і спектральної періодичної змінності HD 108 поки рано. Необхідно продовжувати систематичні тривалі ряди спостережень на інших інструментах в різних частинах електромагнітного спектра.

    література

    1. Hutchings J.B. // Astrophys. J. 1975. Vol. 200. P. 122 -127.

    2. Vreux J.-M., Conti P.S. // Astrophys. J. 1979. Vol. 228. P. 220 - 223.

    3. Асланов А.А., Баранніков А.А. // Листи в Астрон. журн. 1989. Т. 15. С.732 - 737.

    4. Underhill A.B. // Astrophys. J. 1994. Vol. 420. P. 869 -879.

    5. Баранніков А.А. Дослідження спектральної і фотометричної змінності ОВ-зірок з аномальними просторовими швидкостями: Дис ... канд. фіз.-мат. наук. М., 1999..

    6. Баранніков А.А. // Листи в Астрон. журн. 1999. Т. 25. С. 209 - 219.

    7. Баранніков А.А. // Изв. вузів. Сев.-Кавк. регіон. Ес-теств. науки. 2001. № 2. С. 41 - 43.

    8. Naze'Y., Vreux J.-M., Rauw G. // Astronomy and Astrophysics. 2001. Vol. 372. P. 195 - 207.

    9. Naze 'Y. et al. // Astronomy and Astrophysics. 2004. Vol. 417. P. 667 - 677.

    10. Lafler J., Kinman T.D. // Astrophysical J. Suppl. Ser. 1965. Vol. 11. P. 216 - 222.

    19 грудня 2004 р.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити