仙王座β型變星

维基百科,自由的百科全书
(重定向自仙王β型變星
跳到导航 跳到搜索

仙王座β型變星,也稱為大犬座β型變星。這種變星的變光快速但幅度很小,亮度變化被認為是由於鐵在內部20萬K下的異常性質,造成表面的脈動。這些變星通常是光譜為B型的藍白色高溫恆星。不要與造父變星混淆,後者以造父一(仙王座δ)為原型命名,是亮超巨星。

性質[编辑]

仙王座β型變星是質量介於7至20 M(太陽質量)的主序星。這些成員中有一些是天空中最亮的恆星,例如十字架三馬腹一角宿一也被歸類為仙王座β型變星,但在1970年神秘的停止了脈動[1]。通常,它們的亮度變化在0.01至0.3星等,週期0.1至0.3日(2.4至7.2小時)[1]。做為原型的上衛增一(仙王座β)視星等在 +3.16 到 +3.27 間變化,週期為4.57小時。亮度最亮的時刻發生在恆星座小且最熱的時刻。它們在紫外線上的亮度變化要大得多,可以達到1個星等[2]。少數恆星的變光週期被發現短於一小時,對應於基礎的徑向脈動週期的四分之一和基礎週期的八分之三。它們也有相對較低的振幅和相當窄的光譜類型B2-3 IV-V。它們被稱為短週期組,在GCVS的縮寫是BCEPS[3][4]

仙王座β型變星的脈動式是由卡伯機制p-模式脈動驅動。在恆星內部,溫度高達20萬K的深處,有豐富的鐵。鐵在如此的高溫下,不透明度將增加(不是減少),導致能量在數層之內累積。這會導致壓力的增加而反覆地向外推出與落回,一個循環的週期約數小時。這被稱為鐵凹凸或Z凹凸(Z習慣上是表示金屬量[5]。這與慢脈動B星英语Slowly pulsating B star類似,顯示同樣是由鐵的不透明度變化驅動的p-模式脈動,但是有著較低的質量和較長的週期[6]

觀測的歷史[编辑]

美國天文學家Edwin Brant Frost英语Edwin Brant Frost在1902年發現仙王座β徑向速度的變化,最初的結論說是聯星的光譜。Paul Guthnick英语Paul Guthnick在1913年率先檢測到它的亮度變化[7]。不久之後,發現軍市一(大犬座β)和心宿一(天蝎座σ)也是變星[2]維斯托·斯里弗在1940年指出,心宿一的徑向速度也有變化,還有R.D. Levee和奧托·斯特魯維分別在1952年和1955年推論出這是由於恆星的脈動[8]。 這種變星因為大犬座β星是20世紀末對其研究最密切的例子,因此通常稱為大犬座β型變星,然而它在南部低空的位置,意味著它的觀測經常會受到阻礙[9]。然而,因為仙王座β是第一顆被發現的這種類型變星,所以儘管有和造父變星相似而被混淆的風險,這一類型還是被稱為仙王座β型變星[2]

塞西莉亞·佩恩-加波施金Sergei Gaposchkin英语Sergei Gaposchkin在他們1938顆變星的目錄中收錄了17顆可能是這類型的變星,但是將它們歸類為矮造父變星(盾牌座δ型變星)[10]車府增十五(蝎虎座16)是在1952年之前被廣泛研究的另一這類型的變星[9]。在1966年,此類型變星的數量從18顆增加為41顆[11]奧托·斯特魯維在20世紀50年代廣泛的研究這種變星,然而在他逝世之後,研究酒減少了[2]

Christiaan L. Sterken和Mikolaj Jerzykiewicz 在1993年將59顆恆星歸類為仙王座β型變星,並將79顆列為疑似仙王座β型變星[12]。 Stankov在2005年列出93顆成員,77顆候選者,還有61顆可能不是或確定不是這類型的變星[13]。6顆,分別是天棓五(武仙座ι)、雙魚座53九州殊口四(波江座ν)、壁宿一(飛馬座γ)、英仙座V354英语HD 13745白羊座53被並列為仙王座β型變星和SPB[14]

仙王座β型變星列表[编辑]

名稱 (name) 星座 發現 最大值(視星等)(mV[15] 最小值(視星等)(mV[15] 週期(時)[13] 光譜類型[13] 註解
軍市一
(大犬座β)
大犬座 1909 (威廉·華萊士·坎貝爾[16]) 1m.93 2m.00 6.031 B1II-III 6.03、6.00、和4.74小時的脈動[17]
大犬座ξ1英语Xi1 Canis Majoris 大犬座 [18] 4m.33 4m.36 5.030 B0.5IV  
大犬座15英语15 Canis Majoris 大犬座 [18] 4m.79 4m.84 4.429 B1III-IV  
船底座V376[19] 船底座 4m.91 4m.96 0.4992 B2IV-V BCEPS star
船底座V372 船底座 [20] 5m.70 2.78 B2III  
馬腹一
(半人馬座β)
半人馬座 0m.61 3.768[12] B1II  
南門一
(半人馬座ε)
半人馬座 2m.29 2m.31 4.070 B1V  
騎官三
(半人馬座κ)
半人馬座 3m.13 3m.14 2.288 B2IV  
衡四
(半人馬座χ)[19]
半人馬座 4m.40[13] 0.84 B2V BCEPS star
上衛增一
(仙王座β)
仙王座 1902 (Edwin Brant Frost英语Edwin Brant Frost[21] 3m.16 3m.27 4.572 B2IIIe 原型
天囷九
(鯨魚座δ)
鯨魚座 [18] 4m.05 4m.1 3.867 B2IV  
十字架三
(南十字座β)
南十字座 1m.23 1m.31 4.589 B0.5IV  
十字架四
(南十字座δ)[15][22]
南十字座 2m.78 2m.84 3.625 B2IV
天津增卅五英语Omega1 Cygni 天鵝座 4m.94 B2.5IV 以高解析光譜驗證[22]
九州殊口四
(波江座ν)
波江座 3m.87 4m.01 4.164 B2III 多重週期;也是慢脈動B星英语Slowly pulsating B star
車府增十二英语12 Lacertae(蝎虎座12) 蝎虎座 5m.16 5m.28 4.634 B1.5III 也是慢脈動B星英语Slowly pulsating B star
車府增十五
(蝎虎座16)
蝎虎座 5m.30 (B) 5m.52 (B) 4.109 B2IV  
騎官十
(豺狼座α)
豺狼座 1956(Bernard Pagel英语Bernard Pagel[23] 2m.29 2m.34 6.235 B1.5III  
騎官二
(豺狼座δ)[13]
豺狼座 3m.20 3m.24 3.972 B2IV  
騎官六
(豺狼座ε)[24]
豺狼座 3m.36 3m.38 2.316 B2IV + B3V 三合星系統;主星是光譜聯星
柱三 (角宿)
(豺狼座ι)[25]
豺狼座 3m.54 3m.3.55 B2.5IV 自1997年以來未被記錄為 BCEP
柱四
(豺狼座τ1[13]
豺狼座 4m.54 4m.58 4.257 B2IV  
闕丘增四
(麒麟座19)
麒麟座 4m.96 5m.01 4.589 B1IV-Vea  
蜜蜂三
(蒼蠅座α)[15]
蒼蠅座 2m.68 2m.73 2.167 B2IV-V 最初有疑問,以高解析光譜證實[22]
天江三
(蛇夫座θ)
蛇夫座 3m.25 3m.31 3.373 B2IV  
參宿增三
(獵戶座η)
獵戶座 3m.31 3m.35 7.247 B0.5Vea + B3V 四合星;也是大陵五型變星;成員Ab是脈動星
壁宿一
(飛馬座γ)
飛馬座 1953(D. Harold McNamara英语D. Harold McNamara 2m.78 2m.89 3.643 B2IV 也是慢脈動B星英语Slowly pulsating B star
卷舌二
(英仙座ε)
英仙座 2m.88 3m.00 3.847 B0.5V  
船尾座PT 船尾座 [13] 5m.72 5m.74 3.908 B2III  
尾宿八
(天蝎座λ)
天蝎座 1m.59 1m.65 5.129 B1.5IV + PMS + B2IV 三合星系統;也是大陵五型變星
尾宿七
(天蝎座κ)
天蝎座 2m.41 2m.42 4.795 B1.5III  
心宿一
(天蝎座σ)
天蝎座 1904 (維斯托·斯里弗) 2m.86 2m.94 5.923 B1III 四合星系統
角宿一
(室女座α)
室女座 0m.85 1m.05 6.520 B1IV 亮度變化在1970年停止[26]
狐狸座BW 狐狸座 6m.44 6m.68 4.8 B2IIIv 徑向速度變化最大的仙王座β型變星

被排除或候選的仙王座β型變星列表[编辑]

名稱 星座 發現 最大值視星等(mV[15] 最小值視星等(mV[15] 週期(時)[13] 光譜類型[13] 註解
天狼增五
(大犬座ι)
大犬座 4m.36 4m.40 33.6[15] B3Ib/II 未被確認為仙王座β型變星[13][27]
大犬座FN[28] 大犬座 5m.38 5m.42 36.7[29] B0.5IV 未被確認為仙王座β型變星[13]
天社增一
(船底座χ)[30]
船底座 3m.46 2.42 B2IV 未被確認為仙王座β型變星[13]
船底座V343 船底座 4m.30[13] 57.11 B1.5III 未被確認為仙王座β型變星[13]
小斗五
(蝘蜓座ζ)[25]
蝘蜓座 5m.06 5m.17 25.91[25] B5V 在2011年被認為是SBP[20]
南十字座λ 南十字座 4m.60 4m.64 9.482[15] B4Vne 未被確認為仙王座β型變星[13]
南十字座θ2 南十字座 4m.70 4m.74 2.134[15] B2IV 未被確認為仙王座β型變星[13]
天鵝座25 天鵝座 5m.09[31] 5m.21[31] 5.04[32] B3IVe 仙后座γ型變星,未被確認為仙王座β型變星[13]
天棓五
(武仙座ι)
武仙座 2m.93 B3IV 不再被歸類為仙王座β型變星[13]
柳宿三
(長蛇座η)
長蛇座 4m.27 4m.33 ~4[30] B3V 不再被歸類為仙王座β型變星[13]
船尾座NW 船尾座 5m.04 5m.18 3.00 B3Vea 也是旋轉橢球變星, 不被認為是仙王座β型變星[13]
天狗五
(羅盤座α)[18]
羅盤座 3m.67 3m.70 B1.5III 疑似仙王座β型變星
昴宿五
(金牛座23)
金牛座 4m.17 4m.19 B6IVe B(e)星,不是仙王座β型變星[13]
船帆座IS[15] 船帆座 5m.23 2.592 B1IVn 仙王座β星變星候選者[13]
HR 3440英语HR 3440
(HW Vel)[15]
船帆座 5m.46 5m.52 6.275 B6V 仙王座β星變星候選者[13]
齊增四
(狐狸座2)
狐狸座 5m.36 5m.48 14.63 O8IV-B0.5IVeV B(e)星,不是仙王座β星變星[13]

參考資料[编辑]

Samus N.N., Durlevich O.V., et al. Combined General Catalog of Variable Stars(GCVS4.2, 2004 Ed.)

  1. ^ 1.0 1.1 BSJ. The Beta Cephei Stars and Their Relatives. Variable Star of the Season. American Association of Variable Star Observers. 16 July 2010 [2 August 2015]. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. The Observational Status of the β Cephei Stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1978, 16: 215–240. Bibcode:1978ARA&A..16..215L. doi:10.1146/annurev.aa.16.090178.001243. 
  3. ^ Bezdenezhnyi, V. P. On the Periods of the β Cephei Stars. Odessa Astronomical Publications. 2001, 14: 118. Bibcode:2001OAP....14..118B. 
  4. ^ Good, Gerry A. Pulsating Variable Stars. Observing Variable Stars. 2003: 57–95. ISBN 978-1-85233-498-7. doi:10.1007/978-1-4471-0055-3_4. 
  5. ^ LeBlanc, Francis. An Introduction to Stellar Astrophysics. John Wiley and Sons. 2010: 196. ISBN 0-470-69957-4. 
  6. ^ Miglio, A. Revised instability domains of SPB and β Cephei stars. Communications in Asteroseismology. 2007, 151: 48–56. Bibcode:2007CoAst.151...48M. ISSN 1021-2043. arXiv:0706.3632. doi:10.1553/cia151s48. 
  7. ^ Guthnick, P. Nachweis der Veränderlichkeit des kurzperiodischen spektroskopischen Doppelsternsβ Cephei mittels photoelektrischer Messungen.. Astronomische Nachrichten. 1913, 196 (26): 357–364. Bibcode:1913AN....196..357G. ISSN 0004-6337. doi:10.1002/asna.19131962602. 
  8. ^ Tkachenko, A.; Aerts, C.; Pavlovski, K.; Degroote, P.; Papics, P. I.; Moravveji, E.; Lehmann, H.; Kolbas, V.; Clemer, K. Modelling of Scorpii, a high-mass binary with a Cep variable primary component. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2014, 442: 616–628. Bibcode:2014MNRAS.442..616T. arXiv:1405.0924. doi:10.1093/mnras/stu885. 
  9. ^ 9.0 9.1 Struve, Otto. The present state of our knowledge of the β Canis Majoris or β Cephei Stars. Annales d'Astrophysique. 1952, 15: 157. Bibcode:1952AnAp...15..157S. 
  10. ^ Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei. Variable stars. Cambridge. 1938, 5. Bibcode:1938HarMo...5.....P.  Reprinted in Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei. On the Dimensions and Constitution of Variable Stars. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1942, 28 (11): 490–5. Bibcode:1942PNAS...28..490P. PMC 1078523. PMID 16578062. doi:10.1073/pnas.28.11.490. 
  11. ^ Percy, John R. The Beta Cephei Stars. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 1967, 61: 117. Bibcode:1967JRASC..61..117P. 
  12. ^ 12.0 12.1 Sterken, Christiaan; Jerzykiewicz, Mikolaj. Beta Cephei stars from a photometric point of view. Space Science Reviews. 1993, 62 (1–2): 95–171. Bibcode:1993SSRv...62...95S. ISSN 0038-6308. doi:10.1007/bf00208707. 
  13. ^ 13.00 13.01 13.02 13.03 13.04 13.05 13.06 13.07 13.08 13.09 13.10 13.11 13.12 13.13 13.14 13.15 13.16 13.17 13.18 13.19 13.20 13.21 13.22 13.23 Stankov, Anamarija; Handler, Gerald. Catalog of Galactic β Cephei Stars. The Astrophysical Journal Supplement Series. 2005, 158 (2): 193–216. Bibcode:2005ApJS..158..193S. ISSN 0067-0049. arXiv:astro-ph/0506495. doi:10.1086/429408. 
  14. ^ de Cat, P. Observational Asteroseismology of slowly pulsating B stars (PDF). Comm. in Asteroseismology. 2007, 150: 167–74. Bibcode:2007CoAst.150..167D. doi:10.1553/cia150s167. 
  15. ^ 15.00 15.01 15.02 15.03 15.04 15.05 15.06 15.07 15.08 15.09 15.10 Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; 等. VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013). VizieR On-line Data Catalog: B/gcvs. Originally published in: 2009yCat....102025S. 2009, 1: 02025. Bibcode:2009yCat....102025S. 
  16. ^ Campbell, W. W. Eleven stars having variable radial velocities.. The Astrophysical Journal. 1909, 29: 224. Bibcode:1909ApJ....29..224C. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/141644. 
  17. ^ Mazumdar, A.; 等, An asteroseismic study of the β Cephei star β Canis Majoris, Astronomy and Astrophysics, November 2006, 459 (2): 589–596, Bibcode:2006A&A...459..589M, arXiv:astro-ph/0607261, doi:10.1051/0004-6361:20064980 
  18. ^ 18.0 18.1 18.2 18.3 Hubrig, S.; 等. New magnetic field measurements of beta Cephei stars and Slowly Pulsating B stars 0901: 3319. January 2009. Bibcode:2009arXiv0901.3319H. arXiv:0901.3319. 
  19. ^ 19.0 19.1 Jakate, S. M. A new class of early-type ultra-short-period variables. The Astronomical Journal. 1979, 84: 1042. Bibcode:1979AJ.....84.1042J. ISSN 0004-6256. doi:10.1086/112510. 
  20. ^ 20.0 20.1 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. Random forest automated supervised classification of Hipparcos periodic variable stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2011, 414 (3): 2602–17. Bibcode:2011MNRAS.414.2602D. arXiv:1101.2406. doi:10.1111/j.1365-2966.2011.18575.x. 
  21. ^ Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. The Observational Status of the β Cephei Stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1978, 16 (1): 215–240. Bibcode:1978ARA&A..16..215L. ISSN 0066-4146. doi:10.1146/annurev.aa.16.090178.001243. 
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 Telting, J. H.; Schrijvers, C.; Ilyin, I. V.; Uytterhoeven, K.; De Ridder, J.; Aerts, C.; Henrichs, H. F. A high-resolution spectroscopy survey of β Cephei pulsations in bright stars. Astronomy and Astrophysics. 2006, 452 (3): 945–953. Bibcode:2006A&A...452..945T. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361:20054730. 
  23. ^ Pagel, B. E. J., Results of a search for bright β Cephei variables in the southern sky, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1956, 116: 10–24, Bibcode:1956MNRAS.116...10P, doi:10.1093/mnras/116.1.10 
  24. ^ Uytterhoeven, K.; 等, The orbit of the close spectroscopic binary epsilon Lup and the intrinsic variability of its early B-type components, Astronomy and Astrophysics, September 2005, 440 (1): 249–260, Bibcode:2005A&A...440..249U, arXiv:astro-ph/0507376, doi:10.1051/0004-6361:20053009 
  25. ^ 25.0 25.1 25.2 ESA. The HIPPARCOS and TYCHO catalogues. Astrometric and photometric star catalogues derived from the ESA HIPPARCOS Space Astrometry Mission 1200. 1997. Bibcode:1997ESASP1200.....E. ISBN 9290923997. 
  26. ^ Palate, M.; Koenigsberger, G.; Rauw, G.; Harrington, D.; Moreno, E. Spectral modelling of theαVirginis (Spica) binary system. Astronomy & Astrophysics. 2013, 556: A49. Bibcode:2013A&A...556A..49P. ISSN 0004-6361. arXiv:1307.1970. doi:10.1051/0004-6361/201321909. 
  27. ^ Balona, L. A.; Engelbrecht, C. A. Photometry and frequency analysis of line profile variables. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1985, 214 (4): 559–574. Bibcode:1985MNRAS.214..559B. doi:10.1093/mnras/214.4.559. 
  28. ^ Hill, Graham. On Beta Cephei Stars: a Search for Beta Cephei Stars. The Astrophysical Journal Supplement Series. 1967, 14: 263. Bibcode:1967ApJS...14..263H. ISSN 0067-0049. doi:10.1086/190156. 
  29. ^ Lefèvre, L.; Marchenko, S. V.; Moffat, A. F. J.; Acker, A. A systematic study of variability among OB-stars based on HIPPARCOS photometry. Astronomy and Astrophysics. 2009, 507 (2): 1141–1201. Bibcode:2009A&A...507.1141L. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/200912304. 
  30. ^ 30.0 30.1 Elst, E. W. Short Periodic Variation of One Northern and Five Southern Bright Early B-Type Stars. Information Bulletin on Variable Stars. 1979, 1562: 1. Bibcode:1979IBVS.1562....1E. 
  31. ^ 31.0 31.1 Percy, J. R.; Harlow, J.; Hayhoe, K. A. W.; Ivans, I. I.; Lister, M.; Plume, R.; Rosebery, T.; Thompson, S.; Yeung, D. Photometric Monitoring of Bright Be Stars. III. 1988–89 and 1992–95. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 1997, 109: 1215. Bibcode:1997PASP..109.1215P. ISSN 0004-6280. doi:10.1086/133998. 
  32. ^ Percy, J. R.; Jakate, S. M.; Matthews, J. M. Short-period light variations in Be stars. The Astronomical Journal. 1981, 86: 53. Bibcode:1981AJ.....86...53P. ISSN 0004-6256. doi:10.1086/112855.