仙王座β型变星

仙王座β型变星，也称为大犬座β型变星。这种变星的变光快速但幅度很小，亮度变化被认为是由于铁在内部20万K下的异常性质，造成表面的脉动。这些变星通常是光谱为B型的蓝白色高温恒星。不要与造父变星混淆，后者以造父一（仙王座δ）为原型命名，是亮超巨星。

性质[编辑]

仙王座β型变星是质量介于7至20 M_{$_{\odot }$}（太阳质量）的主序星。这些成员中有一些是天空中最亮的恒星，例如十字架三和马腹一；角宿一也被归类为仙王座β型变星，但在1970年神秘的停止了脉动^[1]。通常，它们的亮度变化在0.01至0.3星等，周期0.1至0.3日（2.4至7.2小时）^[1]。做为原型的上卫增一（仙王座β）视星等在 +3.16 到 +3.27 间变化，周期为4.57小时。亮度最亮的时刻发生在恒星最小且最热的时刻。它们在紫外线上的亮度变化要大得多，可以达到1个星等^[2]。少数恒星的变光周期被发现短于一小时，对应于基础的径向脉动周期的四分之一和基础周期的八分之三。它们也有相对较低的振幅和相当窄的光谱类型B2-3 IV-V。它们被称为短周期组，在GCVS的缩写是BCEPS^[3]^[4]。

仙王座β型变星的脉动式是由卡伯机制和p-模式脉动驱动。在恒星内部，温度高达20万K的深处，有丰富的铁。铁在如此的高温下，不透明度将增加（不是减少），导致能量在数层之内累积。这会导致压力的增加而反复地向外推出与落回，一个循环的周期约数小时。这被称为铁凹凸或Z凹凸（Z习惯上是表示金属量）^[5]。这与慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）类似，显示同样是由铁的不透明度变化驱动的p-模式脉动，但是有着较低的质量和较长的周期^[6]。

观测的历史[编辑]

美国天文学家Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost）在1902年发现仙王座β径向速度的变化，最初的结论说是联星的光谱。Paul Guthnick（英语：Paul Guthnick）在1913年率先检测到它的亮度变化^[7]。不久之后，发现军市一（大犬座β）和心宿一（天蝎座σ）也是变星^[2]，维斯托·斯里弗在1940年指出，心宿一的径向速度也有变化，还有R.D. Levee和奥托·斯特鲁维分别在1952年和1955年推论出这是由于恒星的脉动^[8]。这种变星因为大犬座β星是20世纪末对其研究最密切的例子，因此通常称为大犬座β型变星，然而它在南部低空的位置，意味着它的观测经常会受到阻碍^[9]。然而，因为仙王座β是第一颗被发现的这种类型变星，所以尽管有和造父变星相似而被混淆的风险，这一类型还是被称为仙王座β型变星^[2]。

塞西莉亚·佩恩-加波施金和Sergei Gaposchkin（英语：Sergei Gaposchkin）在他们1938颗变星的目录中收录了17颗可能是这类型的变星，但是将它们归类为矮造父变星（盾牌座δ型变星）^[10]。车府增十五（蝎虎座16）是在1952年之前被广泛研究的另一这类型的变星^[9]。在1966年，此类型变星的数量从18颗增加为41颗^[11]。奥托·斯特鲁维在20世纪50年代广泛的研究这种变星，然而在他逝世之后，研究就减少了^[2]。

Christiaan L. Sterken和Mikolaj Jerzykiewicz 在1993年将59颗恒星归类为仙王座β型变星，并将79颗列为疑似仙王座β型变星^[12]。 Stankov在2005年列出93颗成员，77颗候选者，还有61颗可能不是或确定不是这类型的变星^[13]。6颗，分别是天棓五（武仙座ι）、双鱼座53、九州殊口四（波江座ν）、壁宿一（飞马座γ）、英仙座V354（英语：HD 13745）和白羊座53被并列为仙王座β型变星和SPB^[14]。

仙王座β型变星列表[编辑]

名称 (name)	星座	发现	最大值（视星等）（m_V）^[15]	最小值（视星等）（m_V）^[15]	周期（时）^[13]	光谱类型^[13]	注解
军市一（大犬座β）	大犬座	1909 (威廉·华莱士·坎贝尔^[16])	1^m.93	2^m.00	6.031	B1II-III	6.03、6.00、和4.74小时的脉动^[17]
大犬座ξ1（英语：Xi1 Canis Majoris）	大犬座	^[18]	4^m.33	4^m.36	5.030	B0.5IV
大犬座15（英语：15 Canis Majoris）	大犬座	^[18]	4^m.79	4^m.84	4.429	B1III-IV
船底座V376^[19]	船底座		4^m.91	4^m.96	0.4992	B2IV-V	BCEPS star
船底座V372	船底座	^[20]	5^m.70		2.78	B2III
马腹一（半人马座β）	半人马座		0^m.61		3.768^[12]	B1II
南门一（半人马座ε）	半人马座		2^m.29	2^m.31	4.070	B1V
骑官三（半人马座κ）	半人马座		3^m.13	3^m.14	2.288	B2IV
衡四（半人马座χ）^[19]	半人马座		4^m.40^[13]		0.84	B2V	BCEPS star
上卫增一（仙王座β）	仙王座	1902 （Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost））^[21]	3^m.16	3^m.27	4.572	B2IIIe	原型
天囷九（鲸鱼座δ）	鲸鱼座	^[18]	4^m.05	4^m.1	3.867	B2IV
十字架三（南十字座β）	南十字座		1^m.23	1^m.31	4.589	B0.5IV
十字架四（南十字座δ）^[15]^[22]	南十字座		2^m.78	2^m.84	3.625	B2IV
天津增卅五（英语：Omega1 Cygni）	天鹅座		4^m.94			B2.5IV	以高解析光谱验证^[22]
九州殊口四（波江座ν）	波江座		3^m.87	4^m.01	4.164	B2III	多重周期；也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十二（蝎虎座12）	蝎虎座		5^m.16	5^m.28	4.634	B1.5III	也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十五（蝎虎座16）	蝎虎座		5^m.30 (B)	5^m.52 (B)	4.109	B2IV
骑官十（豺狼座α）	豺狼座	1956（Bernard Pagel（英语：Bernard Pagel））^[23]	2^m.29	2^m.34	6.235	B1.5III
骑官二（豺狼座δ）^[13]	豺狼座		3^m.20	3^m.24	3.972	B2IV
骑官六（豺狼座ε）^[24]	豺狼座		3^m.36	3^m.38	2.316	B2IV + B3V	三合星系统；主星是光谱联星
柱三 (角宿) （豺狼座ι）^[25]	豺狼座		3^m.54	3^m.3.55		B2.5IV	自1997年以来未被记录为 BCEP
柱四（豺狼座τ¹）^[13]	豺狼座		4^m.54	4^m.58	4.257	B2IV
阙丘增四（麒麟座19）	麒麟座		4^m.96	5^m.01	4.589	B1IV-Vea
蜜蜂三（苍蝇座α）^[15]	苍蝇座		2^m.68	2^m.73	2.167	B2IV-V	最初有疑问，以高解析光谱证实^[22]
天江三（蛇夫座θ）	蛇夫座		3^m.25	3^m.31	3.373	B2IV
参宿增三（猎户座η）	猎户座		3^m.31	3^m.35	7.247	B0.5Vea + B3V	四合星；也是大陵五型变星；成员Ab是脉动星
壁宿一（飞马座γ）	飞马座	1953（D. Harold McNamara（英语：D. Harold McNamara））	2^m.78	2^m.89	3.643	B2IV	也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
卷舌二（英仙座ε）	英仙座		2^m.88	3^m.00	3.847	B0.5V
船尾座PT	船尾座	^[13]	5^m.72	5^m.74	3.908	B2III
尾宿八（天蝎座λ）	天蝎座		1^m.59	1^m.65	5.129	B1.5IV + PMS + B2IV	三合星系统；也是大陵五型变星
尾宿七（天蝎座κ）	天蝎座		2^m.41	2^m.42	4.795	B1.5III
心宿一（天蝎座σ）	天蝎座	1904 (维斯托·斯里弗)	2^m.86	2^m.94	5.923	B1III	四合星系统
角宿一（室女座α）	室女座		0^m.85	1^m.05	6.520	B1IV	亮度变化在1970年停止^[26]
狐狸座BW	狐狸座		6^m.44	6^m.68	4.8	B2IIIv	径向速度变化最大的仙王座β型变星

被排除或候选的仙王座β型变星列表[编辑]

名称	星座	最大值视星等（m_V）^[15]	最小值视星等（m_V）^[15]	周期（时）^[13]	光谱类型^[13]	注解
天狼增五（大犬座ι）	大犬座	4^m.36	4^m.40	33.6^[15]	B3Ib/II	未被确认为仙王座β型变星^[13]^[27]
大犬座FN^[28]	大犬座	5^m.38	5^m.42	36.7^[29]	B0.5IV	未被确认为仙王座β型变星^[13]
天社增一（船底座χ）^[30]	船底座	3^m.46		2.42	B2IV	未被确认为仙王座β型变星^[13]
船底座V343	船底座	4^m.30^[13]		57.11	B1.5III	未被确认为仙王座β型变星^[13]
小斗五（蝘蜓座ζ）^[25]	蝘蜓座	5^m.06	5^m.17	25.91^[25]	B5V	在2011年被认为是SBP^[20]
南十字座λ	南十字座	4^m.60	4^m.64	9.482^[15]	B4Vne	未被确认为仙王座β型变星^[13]
南十字座θ2	南十字座	4^m.70	4^m.74	2.134^[15]	B2IV	未被确认为仙王座β型变星^[13]
天鹅座25	天鹅座	5^m.09^[31]	5^m.21^[31]	5.04^[32]	B3IVe	仙后座γ型变星，未被确认为仙王座β型变星^[13]
天棓五（武仙座ι）	武仙座	2^m.93			B3IV	不再被归类为仙王座β型变星^[13]
柳宿三（长蛇座η）	长蛇座	4^m.27	4^m.33	~4^[30]	B3V	不再被归类为仙王座β型变星^[13]
船尾座NW	船尾座	5^m.04	5^m.18	3.00	B3Vea	也是旋转椭球变星, 不被认为是仙王座β型变星^[13]
天狗五（罗盘座α）^[18]	罗盘座	3^m.67	3^m.70		B1.5III	疑似仙王座β型变星
昴宿五（金牛座23）	金牛座	4^m.17	4^m.19		B6IVe	B(e)星，不是仙王座β型变星^[13]
船帆座IS^[15]	船帆座	5^m.23		2.592	B1IVn	仙王座β星变星候选者^[13]
HR 3440（英语：HR 3440） (HW Vel)^[15]	船帆座	5^m.46	5^m.52	6.275	B6V	仙王座β星变星候选者^[13]
齐增四（狐狸座2）	狐狸座	5^m.36	5^m.48	14.63	O8IV-B0.5IVeV	B(e)星，不是仙王座β星变星^[13]

参考资料[编辑]

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