Blazhko efekti

Blazhko-ilmiö , jota joskus kutsutaan pitkän periodin modulaatioksi, on vaihtelu periodissa ja amplitudissa RR Lyrae -muuttuvissa tähdissä . Sergei Blazhko havaitsi tämän vaikutuksen ensimmäisen kerran vuonna 1907 RW Dracon tähden [1] [2] lähellä . Näillä tähdillä kirkkausmaksimien hetket poikkeavat lineaarisesta kaavasta suuntaan tai toiseen - ne ovat myöhässä tai efemeridin edellä. Myös valokäyrän muoto muuttuu synkronisesti. Blazhko-ilmiön tyypillinen piirre RR Lyrae -tähdissä on, että Blazhko-ilmiön jakso on noin kaksi suuruusluokkaa suurempi kuin päävärähtelyn jakso . Esimerkiksi kahdelle Blazhkon itsensä löytämälle tähdelle nämä jaksot ovat: P=0 d .4665 XZ Cygnille ja P=0 d .4429 RW Dracolle . Pääprototyyppi , itse Lyran RR- muuttuja , ilmentää myös Blazhko-efektiä . Merkittävimmän esimerkin Blazhko-ilmiöstä löysivät E. Schmidt ja K. Lee vuonna 2000 Hercules- muuttujasta V422 : sen amplitudi V-säteissä vaihtelee välillä 0,27–1,39 m . On mielenkiintoista, että suurella amplitudilla tähti näyttää jaksolleen ominaisen RRA -tyyppisen käyrän , kun taas pienellä amplitudilla valokäyrä muistuttaa RRC -tyyppiä [3] .

Havaitut ilmiöt antavat vaikutelman, että Blazhko-ilmiöön liittyy kahden värähtelyn lyöntejä lähekkäin jaksoin. Jonkin aikaa tällaista tulkintaa vaikeutti V. P. Tsevichin ja B. A. Ustinovin 1950-luvulla tekemä johtopäätös. He tutkivat yksityiskohtaisesti kolmen RR Lyrae -muuttujan kirkkauden muutoksia Blazhko-ilmiöllä ja päättelivät, että valokäyrän muodon muutoksia ei voida esittää kahden eri ajanjakson alkeisvärähtelyn lyönnin seurauksena. Myöhemmin kuitenkin kävi ilmi, että tämä johtopäätös perustui väärinkäsitykseen. Tsesevich ja Ustinov yrittivät yksinkertaisesti lisätä kirkkauden muutokset, mutta sykkivälle tähdelle voidaan lisätä suoraan vain säteen muutokset, jotka tietysti ovat päällekkäisiä lämpötilan muutoksilla. Jää kuitenkin epäselväksi, miksi Blazhko-ilmiön omaavat tähdet voivat samanaikaisesti herättää värähtelyjä kahdella hyvin läheisellä jaksolla (esimerkiksi AR Hercules , yksi Tsevichin ja Ustinovin tutkimista tähdistä, värähtelyt P 0 = 0 pitäisi osallistua lyönteihin d 0,470 ja P 1 = 0 d 0,463). Teoria ei ennusta tällaisten värähtelyjen rinnakkaiseloa. Oletetaan, että samanaikainen epävakaus säteittäisten pulsaatioiden perus- ja ensimmäisessä ylisävyssä antaisi lyöntejä noin 4:3, kuten havaitaan RR(B)-tyypin tähdissä ja joissakin δ Scuti -muuttujissa . Lukuisista Blazhko-ilmiön selityksistä houkuttelevimpia ovat sellaiset, jotka käyttävät ajatuksia pyörimisen ja magneettikentän roolista havaituissa ilmiöissä. Vuonna 1987 Yu.S. Romanov et al., suoritettuaan spektraalisia havaintoja tähdestä RR Lyra , havaitsivat siitä magneettikentän vaihtelevuuden pulsaatiojakson kanssa sekä magneettikentän intensiteetin riippuvuuden pulsaatiosyklin aikana keskiarvoisena pulsaatiojakson vaiheesta . Blazhko-efekti . Yhteys Blazhko-ilmiön vaiheeseen löydettiin myös joidenkin elementtien linjojen vahvuudella. Tässä hahmotellaan suhdetta Blazhko-ilmiön omaavien RR Lyrae -tähtien ja a2-tyypin Hounds Dogs -koirien magneettisten muuttujien välillä . Romanovin ym. tulos on tarkistettava käyttämällä laajempaa materiaalia [3] .

Blazhko-ilmiön taustalla oleva fysiikka on tällä hetkellä edelleen keskustelun kohteena, ja päähypoteesia on kolme. Ensimmäisessä tapauksessa, ns. resonanssimallissa, modulaation syynä on sekä tähtien pulsaatiomoodin että korkeamman moodin perus- ja ensimmäisen ylisävyn epälineaarinen resonanssi [4] [5] . Toinen hypoteesi, joka tunnetaan nimellä magneettinen malli, viittaa siihen, että muutoksen aiheuttaa magneettikentän kallistuminen pyörimisakseliin, mikä muuttaa radiaalista perusmoodia [6] . Kolmas malli ehdottaa, että syklit konvektiossa aiheuttavat vaihteluita ja modulaatioita [7] .

Kepler-avaruusteleskoopin havaintoihin perustuvat havainnot viittaavat siihen, että kaksisäteisen Blazhkon valokäyrän modulaatio johtuu yksinkertaisesta jakson kaksinkertaistumisesta. Monien RR Lyrae -tähtien vaihtelujakso on noin 12 tuntia, ja maanpäälliset tähtitieteilijät tekevät yleensä yöhavaintoja 24 tunnin jaksolla: näin jakson kaksinkertaistaminen johtaa yöhavaintojen aikana kirkkausmaksimiin, jotka eroavat merkittävästi päiväsaikaan verrattuna [8 ] .


Muistiinpanot

  1. Horace A. Smith . R. R. Lyrae tähdet . - Cambridge University Press , 2004. - S. 103. - ISBN 0-521-54817-9 . 
  2. ↑ Blazhko, S. ( 1907), Mitteilung über veränderliche Sterne, Astronomische Nachrichten T. 175: 325  
  3. 1 2 N.N. Samus. Vaihtuvia tähtiä. RR Lyrae-tyypin muuttujat. OKPZ-tyypit: RRAB, RRC, RR(B).
  4. Kollath , Z.; Molnár, L. & Szabó, R. (2011), Period-doubling bifurcation and high-ord resonances in RR Lyrae hydrodynamical models , MNRAS T. 414: 1111 , DOI 10.1111/j.1365-2966.2011.x18451 .  
  5. Buchler, JR & Kolláth, Z. (2011), On the Blazhko Effect in RR Lyrae Stars , ApJ T. 731:24 , DOI 10.1088/0004-637x/731/1/24  
  6. Katrien Kolenberg . Selitykset Blazhko-efektille RR Lyrae -tähdissä . Blazhko-projekti (2008). 
  7. ↑ Stothers, RB ( 2010), Observational Evidence of Convective Cycles as the Cause of the Blazhko Effect in RR Lyrae Stars , PASP Vol . 122:536 , DOI 10.1086/652909  
  8. ↑ Szabó , R.; Kollath, Z. & Molnár, L. et ai. (2010), Paljastaako Kepler Blazhko-efektin mysteerin? Ensimmäinen jakson kaksinkertaistuminen havaittiin Kepler Blazhko RR Lyrae -tähdissä , MNRAS T. 409: 1244 , DOI 10.1111/j.1365-2966.2010.17386.x  

Katso myös