仙王座β型變星
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
[編輯]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,例如十字架三和馬腹一;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最小且最熱的時刻。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和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
[編輯]美國天文學家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(天蠍座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-加波施金和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,研究就減少了[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和白羊座53被並列為仙王座β型變星和SPB[14]。
仙王座β型變星列表
[編輯]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 | 大犬座 | [18] | 4m.33 | 4m.36 | 5.030 | B0.5IV | |
大犬座15 | 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)[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 | 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 | |
車府增十二(蝎虎座12) | 蝎虎座 | 5m.16 | 5m.28 | 4.634 | B1.5III | 也是慢脈動B星 | |
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)[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) | 2m.78 | 2m.89 | 3.643 | B2IV | 也是慢脈動B星 |
捲舌二 (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 (天蠍座λ) |
天蠍座 | 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 (天蠍座κ) |
天蠍座 | 2m.41 | 2m.42 | 4.795 | B1.5III | ||
心宿一 (天蠍座σ) |
天蠍座 | 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
[編輯]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 (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
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