Proměnná Beta Cephei - Beta Cephei variable

Proměnné Beta Cephei, také známý jako Hvězdy Beta Canis Majoris, jsou proměnné hvězdy které vykazují malé rychlé odchylky v jejich jasnosti v důsledku pulzování povrchů hvězd, myšlenka kvůli neobvyklým vlastnostem železa při teplotách 200 000 K. v jejich interiérech. Tyto hvězdy jsou obvykle horké modrobílé hvězdy spektrální třídy B a neměly by být zaměňovány Cefeidovy proměnné, které jsou pojmenovány po Delta Cephei a jsou zářící superobří hvězdy.

Vlastnosti

Proměnné Beta Cephei jsou hlavní sekvence hvězdy o hmotnosti mezi 7 a 20 M (tj. 7–20krát jako masivní jako Slunce ). Mezi nimi je několik nejjasnějších hvězd na obloze, jako například Beta Crucis a Beta Centauri; Spica je také klasifikován jako proměnná Beta Cephei, ale záhadně přestal pulzovat v roce 1970.[1] Obvykle se mění jasnost o 0,01 až 0,3 velikosti s periodami 0,1 až 0,3 dne (2,4–7,2 hodiny).[1] Prototyp těchto proměnných hvězd, Beta Cephei, ukazuje rozdíly v zdánlivá velikost od +3,16 do +3,27 s dobou 4,57 hodiny. Bod maximálního jasu nastává, když je hvězda nejmenší a nejžhavější. Jejich variace jasu jsou mnohem větší - až do velikosti 1 - ultrafialový vlnové délky.[2] Bylo identifikováno malé množství hvězd s periodami kratšími než jedna hodina, což odpovídá 1/4 základní doby radiální pulzace a 3/8 základní doby. Mají také relativně nízké amplitudy a velmi úzký rozsah spektrálních typů B2-3 IV-V. Jsou známí jako skupina s krátkým obdobím a zkratka GCVS BCEPS.[3][4]

Pulzace proměnných Beta Cephei jsou řízeny mechanismus kappa a p-režim pulzace. V hloubce hvězdy, kde teplota dosáhne 200 000 K, je nadbytek železa. Železo při těchto teplotách zvýší (spíše než sníží) neprůhlednost, což povede k nahromadění energie ve vrstvě. To má za následek zvýšený tlak, který tlačí vrstvu zpět ven, cyklus se opakuje během několika hodin. Toto je známé jako Fe bump nebo Z bump (Z znamená pro hvězdu metalicita ).[5] Podobný Pomalu pulzující hvězdy B. ukazují pulzace v režimu g poháněné stejnými změnami opacity železa, ale v méně hmotných hvězdách a s delšími periodami.[6]

Historie pozorování

Americký astronom Edwin Brant Frost objevil změnu radiální rychlosti Beta Cephei v roce 1902, původně dospěl k závěru, že se jedná o spektroskopickou binárku. Paul Guthnick byl první, kdo detekoval změnu jasu, v roce 1913.[7] Beta Canis Majoris a Sigma Scorpii krátce poté bylo zjištěno, že jsou proměnné,[2] Vesto Slipher v roce 1904 bylo poznamenáno, že radiální rychlost Sigmy Scorpii byla proměnná a R. D. Levee a Otto Struve dospěl k závěru, že to bylo způsobeno pulzací hvězdy v letech 1952 a 1955.[8] Tyto proměnné se často nazývaly proměnné Beta Canis Majoris, protože Beta Canis Majoris byl nejdůkladněji studovaným příkladem v první polovině 20. století, ačkoli jeho umístění na jižní obloze znamenalo, že jeho nízká teplota na obloze bránila pozorování.[9] Beta Cephei však byla prvním členem třídy, který byl objeven, a proto se obecně nazývají proměnné Beta Cephei - navzdory podobnosti názvu (a rizika záměny) s proměnnými Cepheid.[2]

Cecilia Payne-Gaposchkin a Sergej Gaposchkin katalogizovalo 17 pravděpodobných členů třídy v roce 1938 Proměnlivé hvězdy, i když je klasifikoval pomocí Proměnné Delta Scuti.[10] 16 Lacertae byla další hvězda intenzivně studovaná před rokem 1952.[9] Počet známých vzrostl z 18 na 41 v roce 1966.[11] Otto Struve studoval tyto hvězdy rozsáhle v padesátých letech, ale výzkum po jeho smrti poklesl.[2]

Christiaan L. Sterken a Mikolaj Jerzykiewicz klasifikovali v roce 1993 59 hvězd jako definitivní a 79 dalších jako podezření na proměnné Beta Cephei.[12] Stankov uvedl v katalogu z roku 2005 93 členů třídy, plus 77 kandidátů a 61 chudých nebo odmítnutých hvězd.[13] Šest hvězd, jmenovitě Iota Herculis, 53 Piscium, Nu Eridani, Gamma Pegasi, HD 13745 (V354 Persei) a 53 Arietis Bylo zjištěno, že vykazují jak variabilitu Beta Cephei, tak SPB.[14]

Seznam proměnných Beta Cephei

Označení (název)SouhvězdíObjevMaximum Zdánlivá velikost (mPROTI)[15]Minimální Zdánlivá velikost (mPROTI)[15]Období (hodiny)[13]Spektrální třída[13]Komentář
β CMaCanis Major1909 (William Wallace Campbell[16])1m.932m.006.031B1II-IIIPulzace 6,03, 6,00 a 4,74 hodiny.[17]
ξ1 CMaCanis Major[18]4m.334m.365.030B0.5IV 
15 CMaCanis Major[18]4m.794m.844.429B1III-IV 
Auto V376[19]Carina4m.914m.960.4992B2IV-VBCEPS hvězda
Auto V372Carina[20]5m.702.78B2III 
β CenKentaur0m.613.768[12]B1II 
ε CenKentaur2m.292m.314.070B1V 
κ CenKentaur3m.133m.142.288B2IV 
χ Cen[19]Kentaur4m.40[13]0.84B2VBCEPS hvězda
β CepCepheus1902 (Edwin Brant Frost )[21]3m.163m.274.572B2IIIePrototyp
δ CetCetus[18]4m.054m.13.867B2IV 
β CruCrux1m.231m.314.589B0.5IV 
δ Cru[15][22]Crux2m.782m.843.625B2IV
ω1 CygCygnus4m.94B2.5IVpotvrzeno na Hi Res spektroskopii.[22]
ν EriEridanus3m.874m.014.164B2IIIMultiperiodické; také pomalu pulzující hvězda B.
12 LacLacerta5m.165m.284.634B1.5IIITaké a pomalu pulzující hvězda B.
16 LacLacerta5m0,30 (B)5m0,52 (B)4.109B2IV 
α LupLupus1956 (Bernard Pagel )[23]2m.292m.346.235B1.5III 
δ Lup[13]Lupus3m.203m.243.972B2IV 
ε Lup[24]Lupus3m.363m.382.316B2IV + B3VTrojitý hvězdný systém; primární je a spektroskopická binárka
ι Lup[25]Lupus3m.543m.3.55B2.5IVnení zaznamenáno jako BCEP od roku 1997
τ1 Lup[13]Lupus4m.544m.584.257B2IV 
19 pondělíMonoceros4m.965m.014.589B1IV-Vea 
α Mus[15]Musca2m.682m.732.167B2IV-Vzpočátku diskutabilní, potvrzeno na Hi res spektroskopii.[22]
θ OphOphiuchus3m.253m.313.373B2IV 
η OriOrion3m.313m.357.247B0,5Vea + B3VČtyřnásobná hvězda; také Algol proměnná; složka Ab je pulzující hvězda
γ PegPegas1953 (D. Harold McNamara )2m.782m.893.643B2IVTaké a pomalu pulzující hvězda B.
ε PerPerseus2m.883m.003.847B0,5V 
PT PupPuppis[13]5m.725m.743.908B2III 
λ ScoScorpius1m.591m.655.129B1.5IV + PMS + B2IVTrojitý systém; také Algol proměnná
κ ScoScorpius2m.412m.424.795B1.5III 
σ ScoScorpius1904 (Vesto Slipher )2m.862m.945.923B1IIIČtyřnásobný systém
SpicaPanna0m.851m.056.520B1IVVarianty jasu se zastavily v roce 1970[26]
BW VulVulpecula6m.446m.684.8B2IIIvProměnná Beta Cephei s největší změnou radiální rychlosti

Seznam dřívějších, vyloučených nebo kandidátských proměnných Beta Cephei

Označení (název)SouhvězdíObjevMaximum Zdánlivá velikost (mPROTI)[15]Minimální Zdánlivá velikost (mPROTI)[15]Období (hodiny)[13]Spektrální třída[13]Komentář
ι CMaCanis Major4m.364m.4033.6[15]B3Ib / IINepovažuje se za proměnnou β Cep[13][27]
FN CMa[28]Canis Major5m.385m.4236.7[29]B0.5IVJiž se nepovažuje za proměnnou β Cep[13]
χ Auto[30]Carina3m.462.42B2IVNepovažuje se za proměnnou β Cep[13]
Auto V343Carina4m.30[13]57.11B1.5IIINepovažuje se za proměnnou β Cep[13]
ζ Cha[25]Chamaeleon5m.065m.1725.91[25]B5Vpovažována za SBP od roku 2011[20]
λ CruCrux4m.604m.649.482[15]B4VneNepovažuje se za proměnnou β Cep[13]
θ2 CruCrux4m.704m.742.134[15]B2IVNepovažuje se za proměnnou β Cep[13]
25 cyklůCygnus5m.09[31]5m.21[31]5.04[32]B3IVeγ Cas proměnná, není považována za proměnnou β Cep[13]
ι jiHerkules2m.93B3IVJiž není klasifikován jako typ Beta Cephei[13]
η HyaHydra4m.274m.33~4[30]B3VJiž není klasifikován jako typ Beta Cephei[13]
NW PupPuppis5m.045m.183.00B3VeaTaké a rotující elipsoidní proměnná, není považována za proměnnou β Cep[13]
α Pyx[18]Pyxis3m.673m.70B1.5IIIKandidát β Cephei proměnná
MeropeBýk4m.174m.19B6IVeB (e) hvězda, ne typ Beta Cephei[13]
IS Vel[15]Vela5m.232.592B1IVnKandidát β Cephei proměnná[13]
HR 3440
(HW Vel)[15]		Vela5m.465m.526.275B6VKandidát β Cephei proměnná[13]
2 VulVulpecula5m.365m.4814.63O8IV-B0.5IVeVB (e) hvězda, ne typ Beta Cephei[13]

Reference

  1. ^ A b BSJ (16. července 2010). „Hvězdy Beta Cephei a jejich příbuzní“. Proměnlivá hvězda sezóny. Americká asociace pozorovatelů proměnných hvězd. Citováno 2. srpna 2015.
  2. ^ A b C d Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. (1978). „Pozorovací status hvězd β Cephei“. Výroční přehled astronomie a astrofyziky. 16: 215–240. Bibcode:1978ARA & A..16..215L. doi:10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243.
  3. ^ Bezdenezhnyi, V. P. (2001). „V období β hvězd Cephei“. Oděská astronomická publikace. 14: 118. Bibcode:2001OAP .... 14..118B.
  4. ^ Dobré, Gerry A. (2003). „Pulzující proměnné hvězdy“. Pozorování proměnných hvězd. str.57–95. doi:10.1007/978-1-4471-0055-3_4. ISBN  978-1-85233-498-7.
  5. ^ LeBlanc, Francis (2010). Úvod do hvězdné astrofyziky. John Wiley and Sons. str. 196. ISBN  978-0-470-69957-7.
  6. ^ Miglio, A. (2007). "Revidované domény nestability hvězd SPB a β Cephei". Komunikace v asteroseismologii. 151: 48–56. arXiv:0706.3632. Bibcode:2007CoAst.151 ... 48 mil. doi:10.1553 / cia151s48. ISSN  1021-2043.
  7. ^ Guthnick, P. (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.
  8. ^ Tkachenko, A .; Aerts, C .; Pavlovski, K .; Degroote, P .; Papics, P. I .; Moravveji, E .; Lehmann, H .; Kolbas, V .; Clemer, K. (2014). "Modelování Scorpii, vysoce hmotného binárního souboru s proměnnou primární složkou Cep". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 442 (1): 616–628. arXiv:1405.0924. Bibcode:2014MNRAS.442..616T. doi:10.1093 / mnras / stu885.
  9. ^ A b Struve, Otto (1952). „Současný stav našich znalostí o β Canis Majoris nebo β Cephei Stars“. Annales d'Astrophysique. 15: 157. Bibcode:1952AnAp ... 15..157S.
  10. ^ Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei (1938). "Proměnné hvězdy". Cambridge. 5. Bibcode:1938HarMo ... 5 ..... str. Přetištěno Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei (1942). „O dimenzích a složení proměnných hvězd“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 28 (11): 490–5. Bibcode:1942PNAS ... 28..490P. doi:10.1073 / pnas.28.11.490. PMC  1078523. PMID  16578062.
  11. ^ Percy, John R. (1967). „Hvězdy Beta Cephei“. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 61: 117. Bibcode:1967JRASC..61..117P.
  12. ^ A b Sterken, Christiaan; Jerzykiewicz, Mikolaj (1993). "Beta Cephei hvězdy z fotometrického hlediska". Recenze vesmírných věd. 62 (1–2): 95–171. Bibcode:1993SSRv ... 62 ... 95S. doi:10.1007 / bf00208707. ISSN  0038-6308.
  13. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u proti w X Stankov, Anamarija; Handler, Gerald (2005). "Katalog galaktických β hvězd Cephei". Astrophysical Journal Supplement Series. 158 (2): 193–216. arXiv:astro-ph / 0506495. Bibcode:2005ApJS..158..193S. doi:10.1086/429408. ISSN  0067-0049.
  14. ^ de Cat, P. (2007). „Pozorovací asteroseismologie pomalu pulzujících hvězd B“. Komunikace v asteroseismologii. 150: 167–74. Bibcode:2007CoAst.150..167D. doi:10.1553 / cia150s167.
  15. ^ A b C d E F G h i j k Samus, N. N .; Durlevich, O. V .; et al. (2009). „Online katalog dat VizieR: Obecný katalog proměnných hvězd (Samus + 2007–2013)“. Online katalog VizieR: B / GCVS. Původně publikováno v: 2009yCat .... 102025S. 1: 02025. Bibcode:2009yCat .... 102025S.
  16. ^ Campbell, W. W. (1909). „Jedenáct hvězd s proměnnými radiálními rychlostmi“. Astrofyzikální deník. 29: 224. Bibcode:1909ApJ ... 29..224C. doi:10.1086/141644. ISSN  0004-637X.
  17. ^ Mazumdar, A .; et al. (Listopad 2006), „Asteroseismická studie hvězdy β Cephei β Canis Majoris“, Astronomie a astrofyzika, 459 (2): 589–596, arXiv:astro-ph / 0607261, Bibcode:2006 A & A ... 459..589M, doi:10.1051/0004-6361:20064980
  18. ^ A b C d Hubrig, S .; et al. (Leden 2009). "Nové měření magnetického pole hvězd beta Cephei a pomalu pulzujících hvězd B". 0901: 3319. arXiv:0901.3319. Bibcode:2009arXiv0901.3319H. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  19. ^ A b Jakate, S. M. (1979). "Nová třída velmi krátkých proměnných raného typu". Astronomický deník. 84: 1042. Bibcode:1979AJ ..... 84.1042J. doi:10.1086/112510. ISSN  0004-6256.
  20. ^ A b Dubath, P .; Rimoldini, L .; Süveges, M .; Blomme, J .; López, M .; Sarro, L. M .; De Ridder, J .; Cuypers, J .; Guy, L .; Lecoeur, I .; Nienartowicz, K .; Jan, A .; Beck, M .; Mowlavi, N .; De Cat, P .; Lebzelter, T .; Eyer, L. (2011). "Náhodná lesní automatizovaná klasifikace periodických proměnných hvězd Hipparcos pod dohledem". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 414 (3): 2602–17. arXiv:1101.2406. Bibcode:2011MNRAS.414.2602D. doi:10.1111 / j.1365-2966.2011.18575.x.
  21. ^ Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. (1978). „Pozorovací status hvězd β Cephei“. Výroční přehled astronomie a astrofyziky. 16 (1): 215–240. Bibcode:1978ARA & A..16..215L. doi:10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243. ISSN  0066-4146.
  22. ^ A b C Telting, J. H .; Schrijvers, C .; Ilyin, I. V .; Uytterhoeven, K .; De Ridder, J .; Aerts, C .; Henrichs, H. F. (2006). „Spektroskopický průzkum s vysokým rozlišením pulzací β Cephei v jasných hvězdách“. Astronomie a astrofyzika. 452 (3): 945–953. Bibcode:2006A & A ... 452..945T. doi:10.1051/0004-6361:20054730. ISSN  0004-6361.
  23. ^ Pagel, B. E. J. (1956), „Výsledky hledání jasných proměnných β Cephei na jižní obloze“, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, 116: 10–24, Bibcode:1956MNRAS.116 ... 10P, doi:10.1093 / mnras / 116.1.10
  24. ^ Uytterhoeven, K .; et al. (Září 2005), „Dráha blízkého spektroskopického binárního epsilon Lup a vnitřní variabilita jeho raných komponent typu B“, Astronomie a astrofyzika, 440 (1): 249–260, arXiv:astro-ph / 0507376, Bibcode:2005A & A ... 440..249U, doi:10.1051/0004-6361:20053009
  25. ^ A b C ESA (1997). Katalogy HIPPARCOS a TYCHO. Astrometrické a fotometrické hvězdné katalogy odvozené z kosmické astrometrické mise ESA HIPPARCOS. Speciální publikace ESA. 1200. Bibcode:1997 ESASP1200 ..... E. ISBN  978-9290923992.
  26. ^ Palate, M .; Koenigsberger, G .; Rauw, G .; Harrington, D .; Moreno, E. (2013). "Spektrální modelování binárního systému αVirginis (Spica)". Astronomie a astrofyzika. 556: A49. arXiv:1307.1970. Bibcode:2013A & A ... 556A..49P. doi:10.1051/0004-6361/201321909. ISSN  0004-6361.
  27. ^ Balona, ​​L. A .; Engelbrecht, C. A. (1985). "Fotometrie a frekvence analýzy proměnných profilu linky". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 214 (4): 559–574. Bibcode:1985MNRAS.214..559B. doi:10,1093 / mnras / 214,4,559.
  28. ^ Hill, Graham (1967). „On Beta Cephei Stars: a Search for Beta Cephei Stars“. Astrophysical Journal Supplement Series. 14: 263. Bibcode:1967ApJS ... 14..263H. doi:10.1086/190156. ISSN  0067-0049.
  29. ^ Lefèvre, L .; Marchenko, S. V .; Moffat, A. F. J .; Acker, A. (2009). „Systematické studium variability mezi hvězdami OB na základě fotometrie HIPPARCOS“. Astronomie a astrofyzika. 507 (2): 1141–1201. Bibcode:2009A & A ... 507.1141L. doi:10.1051/0004-6361/200912304. ISSN  0004-6361.
  30. ^ A b Elst, E. W. (1979). „Krátká periodická variace jedné severní a pěti jižních jasných raných hvězd typu B“. Informační bulletin o proměnných hvězdách. 1562: 1. Bibcode:1979IBVS.1562 .... 1E.
  31. ^ A b Percy, J. R .; Harlow, J .; Hayhoe, K. A. W .; Ivans, I. I .; Lister, M .; Plume, R .; Rosebery, T .; Thompson, S .; Yeung, D. (1997). „Fotometrické monitorování jasných hvězd. III. 1988–89 a 1992–95“. Publikace Astronomické společnosti Pacifiku. 109: 1215. Bibcode:1997PASP..109.1215P. doi:10.1086/133998. ISSN  0004-6280.
  32. ^ Percy, J. R .; Jakate, S. M .; Matthews, J. M. (1981). "Krátkodobé světelné variace v Be stars". Astronomický deník. 86: 53. Bibcode:1981AJ ..... 86 ... 53P. doi:10.1086/112855. ISSN  0004-6256.