Z Andromedae - Z Andromedae

Z Andromedae je binární hvězdný systém skládající se z červeného obra a bílého trpaslíka . Je to prototyp typu kataklyzmické proměnné hvězdy známé jako symbiotické proměnné hvězdy nebo jednoduše proměnné Z Andromedae. Jas těchto hvězd se časem mění a ukazuje klidnou , stabilnější fázi než aktivní fázi s výraznější variabilitou a silnějším rozjasněním a / nebo stmíváním.

Binární systém

Z Andromedae je binární hvězdný systém . Obě složky mají kruhovou dráhu , jejíž dokončení trvá 759 dní. Červený obr má zhruba dvojnásobnou hmotnost než slunce a 880násobek své svítivosti , ale jeho efektivní teplota je pouze 2800 K. Bílý trpaslík má během klidové fáze zhruba tisíckrát větší svítivost než slunce, ale až 10krát více svítí během aktivních fází. Jeho teplota je až 150 000 K, když je v klidu, ale klesne pod 100 000 K, když je aktivní. Také se točí kolem své osy otáčení každých 1682 sekund a zobrazuje silné magnetické pole.

Vyvinutá červená obří hvězda ztrácí hmotu, protože radiační tlak překonává nízkou gravitaci na povrchu. Odtok hmoty je zachycen gravitačním polem bílého trpaslíka a nakonec dopadá na jeho povrch. Alespoň během aktivní fáze se kolem bílého trpaslíka vytvoří akreční disk .

Variabilita

Světelná křivka Z Andromedae, která ukazuje typický výbuch v roce 1986 a neobvykle dlouhé aktivní období od roku 2000

Během klidové fáze pochází většina svítivosti bílého trpaslíka ze stabilního hoření vodíku na jeho povrchu a fotony emitované tímto způsobem ionizují vítr červeného obra, který způsobuje emulaci mlhoviny. Obří hvězda však sleduje kvaziperiodický cyklus aktivity (podobný slunečnímu cyklu ) zhruba každých 7 550 dní; když se aktivita hvězdy zvýší, hvězdný vítr zesílí a v reakci na to se bílý trpaslík zvětší a ochladí, čímž se spustí aktivní fáze.

V klidové fázi, jas Z Andromedae je modulován oběžná doba systému, a může dosáhnout velikosti z m _V = 11,3 na minimum. Během aktivní fáze Z Andromedae vytváří výbuchy světelnosti a může zvýšit její jas až na velikost m _v = 7,7. Zatmění červeného obra jsou v této fázi stále viditelná. Během této fáze je pozorována kratší periodicita 685 dnů; mohlo by to být období rytmu mezi neznámou periodou rotace obří hvězdy a oběžnou dobou, které vznikají nesférickým odtokem hmoty z atmosféry obří hvězdy.

Z Andromedae zahájila neobvykle dlouhou aktivní fázi v září 2000, během alespoň deseti let se několikrát rozjasnila několika magnitudy. Během výbuchů byly pozorovány nepravidelné změny jasu (až 0,065 magnitud) v časových intervalech kratších než jeden den, interpretované jako deformace na akrečním disku. Pokud jsou modely pro tento zdroj správné, měl by v roce 2020 znovu vstoupit do klidové fáze.

Spektrum

Optický

Spektrum Z Andromedae bylo uznáno jako mimořádně zvláštní od počátku 20. století. Časná spektra během jasného období, zobrazující pouze emisní čáry proti červenému kontinuu, byla interpretována jako hvězda vložená do husté mlhoviny. Jak jas hvězdy zmizel, spektrum ztratilo „excitační“ linie vysoké excitace a vyvinulo absorpční linie s profily P Cygni . Tato spektra byla snadno identifikována jako důsledek horké hvězdy podobné nově s chladným společníkem. Identifikované emisní linky zahrnovaly stavy nízké ionizace vodíku a helia se stavy vysoké ionizace kyslíku a železa .

Na MK spektrální klasifikace je typické chladné obra, například M4.5. Ukázalo se, že přesný spektrální typ se mění, například mezi M5 v roce 1987 a M3,5 v roce 1989. Infračervená pozorování poskytla kombinovaný spektrální typ M2III + B1eq. Zde je třída svítivosti III pro normální obří hvězdu a kódy zvláštnosti eq označují emisní čáry s profily P Cygni.

Ultrafialový

Z Andromedae také vykazuje silnou ultrafialovou emisi, která sleduje optické chování; absorpční linie identifikované během klidové fáze se během výbuchů stávají emisními linkami. Prvky identifikované v této oblasti spektra jsou uhlík , dusík , fosfor a křemík v ionizovaných stavech.

Rádio

Rádiový tok ze Z Andromedae na začátku výbuchů je nižší než obvyklá klidová úroveň a má maximum po optické. Po výbuchech lze vidět, že z tohoto systému proudí rádiové trysky ve směru kolmém k orbitální rovině.

rentgen

Z Andromedae je v rentgenovém záření mnohem slabší a nebyl detekován v klidové fázi. Během výbuchů vychází rentgenová emise z rázem zahřáté plazmy, kde se kinetická energie odcházejícího materiálu převádí v rentgenovém záření. Tato emise „napodobuje“ záření černého tělesa s teplotou odlišnou od teploty bílého trpaslíka, ale jeho skutečnou povahu lze identifikovat, protože vykazuje absorpční hrany (což také ukazuje přítomnost neonů ) a přebytek při vysokých frekvencích.

Bipolární trysky

Po výbuchu v roce 2006 zahrnovaly vodíkové Balmerovy emisní linky slabá křídla rychlostí ± 1150 km / s. Vzhledem k tomu, že během dlouhých výbuchů v letech 2000-2002 byly dříve pozorovány rozšířené rádiové odtoky, nejpravděpodobnějším vysvětlením tohoto jevu byly kolimované trysky podél osy systému. Předpokládá se, že trysky jsou přítomny pouze během jasných výbuchů. Trysky byly znovu pozorovány během následných výbuchů; jejich rychlost je na začátku velmi proměnlivá, ale přibližně po 1 měsíci se ustálí na konstantní rychlosti. Může také nastat jeden proud. Proudy by mohly být tvořeny materiálem, který se nemůže hromadit na bílém trpaslíkovi, který dosáhne Eddingtonova limitu .

Reference

Další čtení

• Tomov, NA; Tomova, MT; Taranova, OG (2004). „Širokopásmová vícebarevná pozorování symbiotického binárního souboru Z And během klidového stavu a jeho aktivity na konci roku 2002“ . Astronomie a astrofyzika . 428 (3): 985–992. Bibcode : 2004A & A ... 428..985T . doi : 10,1051 / 0004-6361: 20041065 .
• Taranova, OG; Tomov, NA; Tomova, MT; Shenavrin, VI (2004). „Symbiotický systém Z Andromedae během vzplanutí 2000–2002“. Zprávy o astronomii . 48 (9): 742. Bibcode : 2004ARep ... 48..742T . doi : 10,1134 / 1,1800174 . S2CID   123346371 .
• Tomov, NA; Taranova, OG; Tomova, MT (2003). „Hromadné vysunutí symbiotickým binárním souborem Z A během jeho výbuchu v letech 2000–2002“ . Astronomie a astrofyzika . 401 (2): 669. Bibcode : 2003A & A ... 401..669T . doi : 10,1051 / 0004-6361: 20030140 .
• Sokoloski, JL; Brocksopp, C; Kaiser, C; Seymour, N (2002). „Rádio„ Jet “v prototypové symbiotické hvězdě Z Andromedae?“. Americký Astron. Soc. Setkání . 201 : 17.12. Bibcode : 2002AAS ... 201.1712S .
• Bisikalo, DV; Boyarchuk, AA; Kilpio, E. Yu; Kuznetsov, OA (2002). "Struktura toků plynu v Z a v klidovém stavu a během výbuchů". Zprávy o astronomii . 46 (12): 1022. Bibcode : 2002ARep ... 46.1022B . doi : 10,1134 / 1,1529260 . S2CID   121279397 .
• Birriel, Jennifer J; Espey, Brian R; Schulte-Ladbeck, Regina E (1998). „Téměř simultánní pozorování přímých a Ramanem rozptýlených linií v symbiotické hvězdě Z Andromedae“ . Astrofyzikální deník . 507 (1): L75 – L78. Bibcode : 1998ApJ ... 507L..75B . doi : 10,1086 / 311673 .
• Schmid, HM; Schild, H (1997). "Polarimetrická oběžná dráha Z Andromedae". Astronomie a astrofyzika . 327 : 219. Bibcode : 1997A & A ... 327..219S .
• Skopal, A; Vittone, AA; Errico, L; Otsuka, M; Tamura, S; Vlk, M; Elkin, VG (2006). "Struktura horkého objektu v symbiotickém prototypu Z Andromedae během jeho aktivní fáze 2000–03". Astronomie a astrofyzika . 453 (1): 279. arXiv : astro-ph / 0603718 . Bibcode : 2006A & A ... 453..279S . doi : 10,1051 / 0004-6361: 20052917 . S2CID   17416276 .
• Skopal, A; Pribulla, T (2006). Msgstr "První detekce bipolárních trysek ze symbiotického prototypu Z a". Telegram astronoma . 882 : 1. Bibcode : 2006ATel..882 .... 1S .
• Tomov, NA; Tomova, MT; Bisikalo, DV (2007). „Bipolární ejekce symbiotickým binárním systémem Z a během jejího výbuchu v roce 2006“. Pondělí Ne. R. Astron. Soc . 376 (1): L16 – L19. arXiv : astro-ph / 0612502 . Bibcode : 2007MNRAS.376L..16T . doi : 10.1111 / j.1745-3933.2007.00277.x . S2CID   16193674 .

externí odkazy

• Obrázek Z Andromedae
• Graf AAVSO pro Z Andromedae
• AAVSO dlouhodobá světelná křivka Z And
• Z Andromedae: Prototyp symbiotické třídy AAVSO