Valokäyrä

Valokäyrä  on funktio siitä, kuinka tähtitieteellisen kohteen kirkkaus muuttuu ajan myötä. Tämä käsite soveltuu sekä itsevalaiseviin esineisiin (tähdet) että esineisiin, jotka heijastavat lähellä olevan valaisimen valoa ( Aurinko , tähdet ). Tällaisten kohteiden rooli voi olla planeetat , niiden satelliitit, asteroidit jne.

Määritelmä ja merkitys

Aurinkokunnan rungon kirkkauden muutos johtuu yleensä kehon, Auringon ja Maan (tarkkailija maan päällä) suhteellisen sijainnin muutoksesta, joka johtuu kappaleiden liikkeestä kiertoradalla ( vaihekulman muutos kehon pyöriminen oman akselinsa ympäri (jos kehon pinnalla on alueita, joilla on erilainen albedo tai jos kehon muoto on sellainen, että sen keskiosan pinta-ala muuttuu pyörimisen kanssa). Jälkimmäisessä tapauksessa valokäyrä mahdollistaa kehon pyörimisjakson asettamisen havainnon ajaksi.

Muuttuvissa tähdissä kirkkauden muutos liittyy usein tähden pulsaatioon, vähemmän kirkkaan seuratähteen liikkumiseen sen ympärillä (pimennysvaihtelu) ja muihin syihin. Lisäksi suhteellisen heikot muutokset tähden kirkkaudessa voivat viitata planeettojen olemassaoloon, joten valokäyrän analyysi on eksoplaneettojen etsintämenetelmän taustalla .

Joidenkin tähtien osalta vaihtelu voidaan määrittää paljaalla silmällä; Amatööritähtitieteen työkalut riittävät monien muiden valokäyrien saamiseksi . Tähden valokäyrä mahdollistaa useiden sen fysikaalisten parametrien määrittämisen. Esimerkiksi pimennysmuuttujien tapauksessa voidaan määrittää kierrosjakso, pimennyksen kesto ja sen kokonaisvaihe, komponenttien kirkkaussuhde, niiden lämpötilojen suhde, säteen suhde. tähti kunkin komponentin suhteellisen kiertoradan säteeseen [1] . Jos tähdellä on planeetta, samoin kuin aurinkokunnan pienissä kappaleissa, kirkkauden muutoksen amplitudi on vain murto-osa prosentista keskimääräisestä kirkkaudesta. Siksi tällaisissa tapauksissa valokäyrän poistaminen edellyttää suurten kaukoputkien käyttöä.

Binääritähtien valokäyrät

Heijastusefekti

Riisi. Kuva 2 havainnollistaa pimentävän muuttuvan binäärijärjestelmän valokäyrää, jossa on lyhyt etäisyys komponenttien välillä ja jossa on kuuma kompakti kohde ( valkoinen kääpiö ) ja kylmä pääsarjatähti . Vaihe piirretään abskissaa pitkin : vaihe, joka on yhtä suuri kuin nolla ja yksi, vastaa tilannetta, jossa kylmä satelliitti on lähimpänä tarkkailijaa ja kuuma valkoinen kääpiö on kauimpana satelliitin takana olevasta tarkkailijasta. Järjestelmän suhteellinen kirkkaus tähtien magnitudeina piirretään y- akselia pitkin . Valokäyrä on samanlainen kuin kataklysmistä edeltävällä muuttujalla UU Sagittae , planetaarisen sumun Abell 63 [2] keskustähti .

Kuvassa näkyvä alue Ensisijainen minimi vastaa kirkkauden pääminimiä: kirkkaan valkoinen kääpiö on pimennyksessä, tarkkailija näkee vain hämärän kylmän seuralaisen, joten järjestelmän kokonaiskirkkaus on minimaalinen. Kirkkauden lisääntyminen alueen reunoilla vastaa valkoisen kääpiön osittaista pimennystä . Kun valkoinen kääpiö poistuu satelliitista kiertoradan vallankumouksen aikana, tarkkailija näkee jatkuvasti kasvavan osan levystään ja järjestelmän kirkkaus kasvaa. Vaihe 0,5 vastaa sijaintia, jossa valkoinen kääpiö ja satelliitti vaihtavat paikkaa: valkoinen kääpiö sijaitsee satelliitin edessä ja kulkee sen kiekkoa pitkin kiertoradalla. Tässä tapauksessa jokin osa satelliitin levystä peittyy ja valokäyrään ilmestyy toissijainen minimi (merkitty kuvassa toissijaiseksi minimiksi ). Koska satelliitin peitetty alue on pieni ja sen lämpötila on alhainen (valkoiseen kääpiöön verrattuna), sen kirkkaus on alhainen; seurauksena, toissijainen alhainen ei ole yhtä syvä kuin päämatalin.

Käyrä näyttää tasaisen kirkkauden lisäyksen ensisijaisesta minimistä toissijaiseen : näin heijastusvaikutus ilmenee . Tähtien läheisyydestä johtuen kuuma valkoinen kääpiö lämmittää sitä päin olevan satelliitin puolipallon merkittäviin lämpötiloihin, joten valkoista kääpiötä päin olevan satelliitin puolipallo on kuumempi ja kirkkaampi kuin vastakkainen puolipallo. Rataliikkeen aikana satelliitin vaihe ulkoiselle tarkkailijalle muuttuu: pääminimin alueella kylmempi pallonpuolisko on tarkkailijaa päin, kun taas toissijaisen minimin alueella tarkkailija näkee pääasiassa kuuman puolipallon. satelliitista. Tämä johtaa järjestelmän kirkkauden merkittävään kasvuun toissijaisen minimin alueella [2] [3] .

Komponenttien elliptisyys

Riisi. Kuva 3 havainnollistaa β Lyrin valokäyrää , joka on elliptisiä komponentteja sisältävä pimentävä  binääri . Päivät piirretään abskissaa pitkin ja järjestelmän suuruus on piirretty ordinaatille. Järjestelmä koostuu tähdistä, joilla on eri kirkkaus ja säde. Massiivisempaa tähdistä ympäröi akkretion kiekko . Levy muodostui aineesta, joka virtasi vähemmän massiivisesta komponentista, joka täytti sen Roche-keilan . Tasainen kirkkauden muutos minimien välillä osoittaa komponenttien muodonmuutosta: tähtien läheisyydestä johtuen niiden hahmot muuttuvat vuorovesivoimien vaikutuksesta , menettävät pallomaisen muotonsa ja venyvät toisiaan kohti. Kun järjestelmä lähestyy pimennystä, tähtien näennäinen projektio taivaanpallolle vähenee ja järjestelmän kirkkaus vähenee. Pimennyksestä poistumisen jälkeen näkyvän projektion pinta-ala päinvastoin kasvaa, ja sen mukana myös järjestelmän kirkkaus. Järjestelmän kirkkaus on suurin minimien keskikohdan lähellä olevassa vaiheessa, jolloin komponentit ovat havainnoijaa sivuttain päin ja niiden näkyvä projektio taivaanpallolle on pinta-alaltaan suurin. Kasvulevy myötävaikuttaa myös kirkkauden tasaiseen muutokseen [4] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Tsevich V.P. § 7. Mitä Algol-tyyppisen tähden valokäyrän tutkiminen tuottaa? // Muuttuvat tähdet ja niiden havainto. - M .: Nauka , 1980. - S. 27-35. — 176 s. - ( Amatööritähtitieteilijän kirjasto ).
  2. ↑ 1 2 H. E. Bond, W. Liller, E. J. Mannery. UU Sagittae: ​​Planetary Nebula Abellin pimentävä ydin 63  //  The Astrophysical Journal  : kansainvälinen astrofysiikan lehti. - The American Astronomical Society, 1978. - Voi. 223 . - s. 252-259 .
  3. ↑ Al Ganonim. Läheisten binäärien metsästys: heijastusefekti ja tasaiset minimit  (englanniksi)  (pääsemätön linkki - historia ) . Planet Hunter -keskustelu. Haettu 9. lokakuuta 2013.
  4. ↑ Jim Kaller. Sheliak  (englanniksi) . Tähdet . stars.astro.illinois.edu. Haettu 9. lokakuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2012.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat