Введение к работе
Актуальность темы.
Начало в исследовании молодых звезд было положено Джоем [I], выделившим в отдельный класс звёзды с позднего типа абсорбционными спектрами, эмиссией в линиях водорода, кальция и железа, с нерегулярными изменениями блеска и расположенными, как правило, в туманностях - звёзды типа Т Тельца. Амбарцумян [2], проанализировав переменность этих звёзд и их связь с туманностями, пришел к выводу о молодости этих объектов. Вскоре Хербигом |3] были открыты звёзды, схожие но своим признакам со звёздами типа Т Тельца, но более ранних спектральных классов -Ае/Ве звёзды Хербига. В настоящее время не вызывает сомнений, что специфические свойства молодых звёзд: наличие в спектрах эмиссионных линий, в том числе линий водорода, инфракрасные избытки излучения, переменность блеска, обусловлены существованием вокруг них околозвёздных дисков, состоящих из реликтовых газа и пыли [4J.
Особый интерес среди молодых звёзд представляют звёзды с большой амплитудой фотометрической переменности (до 4'" в полосе V), известные в астрофизической литературе как звезды с непериодическими алголеподобными минимумами, прототипом которых является Ае-звезда Хербига IJX Оті. Основной особенностью этих звёзд является поворот цветовых треков в ходе минимумов блеска, когда увеличение показателей цвета при ослаблении блеска звезды сменяется, начиная с некоторого уровня блеска, их уменьшением [5|. Существенный прогресс в понимании природы фотометрической активности этих звезд был достигнут благодаря синхронным наблюдениям их линейной поляризации и блеска, начатым в Крымской астрофизической обсерватории в 1986 году. В ходе этих наблюдений было показано [6], что линейная поляризация увеличивается по мере ослабления блеска звезд, достигая значений 5-8%.
г)та и другие особенности звёзд типа UX Оті получили свое объяснение в модели переменной околозвёздной экстинкции. В рамках этой модели рост линейной поляризации обусловлен увеличением вклада рассеянного излучения околозвёздного пылевого диска при затмениях звезды околозвездными пылевыми облаками [7|. г)тим же объясняется и необычное изменение показателей цвета этих звезд в глубоких минимумах (так называемый, "эффект по-
голубения"). Ііольшая линейная поляричация в глубоких минимумах свидетельствует о том, что околочвечдпые пылевые оболочки сильно сплюснуты и наблюдаются с ребра или под небольшим углом к лучу чрения |6|.
Патрульные наблюдения ноляршации и блеска таких чвечд по-чволнюг исследован, свойства околочвечдной пыли и её пространственное распределение и представляют большой интерес с гочки чрения диагностики ранних стадий формирования протопланетных дисков и планетных систем.
Актуальность выполненного исследования определяемся гем, что впервые проведены длительные синхронные наблюдения линейной поляричации и блеска ряда фотометрически активных молодых чвёчд. Минимальный интервал времени, охваченный наблюдениями, составляет три года, максимальный - 10 лег. Подобные наблюдения почволяют исследован» распределение вещества в околочвёчдпых пылевых дисках на пространственных масштабах, сравнимых с рачмерами Солнечной сисгемы. Па основании них наблюдения определена собственная поляричация исследованных чвёчд и сделаны чаключеиия о свойствах околочвечдной ныли.
(типі, с научными программами, планами, течами.
Работа выполнена в соответствии с научным планом Крымской астрофичической обсерватории в рамках научной темы "Чвёчды с протоиданетпыми дисками" лаборатории фишки чвёчд и галактик.
Цель работы.
Цели представляемой диссертации:
-
Исследование фотополяриметрической активности ичбран-иых Ае/Ве чвёчд Хербига и чвёчд чипа Г Тельца для проверки применимости к ним модели переменной околочвечдной жстиикции.
-
Ичучение структуры околочвёчдпых гачоиылевых дисков методом фотополяриметрического мониторинга.
Нііу'іііаи нони ma работы.
Впервые получены длительные плотные ряды одновременных фотометрических и поляризационных наблюдений в пяти полосах UHVRI для 4 звёзд Ае/Не Хербша и 2 звезд чипа Г Тельца (VV Ser- 122 наблюдения за 5 лет, RR Тан - 164 наблюдения ча 4 і ода, SV Сер - 406 наблюдений ча К) лет, VX Cas - 326 наблюдений ча 10 леї, ИМ And - 98 наблюдений ча 3 года и СО Огі 225 наблюдений ча К) лег). Впервые зареї истрирован росг степени линейной поляризации в минимумах блеска изолированных Ле чвёчд Хербша VX Cas и SV Сер, двух чвёчд типа Т Тельца - ИМ And и СО Огі - и подтвержден росі степени линейной поляричации для двух классических Ле чвёчд Хербша RR Гаи и VV Ser на большем наблюдательном материале, охватывающем больший диапазон переменности их блеска.
Для классической Ле звезды Хербша VV Ser впервые получены наблюдения в минимуме блеска, па 1'"5 более глубоком, чем псе наблюдавшиеся ранее минимумы. ')то позволило чаре-I пеірнроваїь в минимуме іижорої цветных треков 11-И п H-V, характерный для чиёчд типа IJX Оті.
Нпервые ич поляризационных наблюдений Ле чвёчд Хербша SV Сер и VV Ser найдены признаки глобальной асимметрии в распределении пылевой материи в околочнёчдпых дисках лих звёзд. Для SV Сер обнаружен, кроме того, обусловленный утой асимметрией медленный тренд в изменении параметров поляризации.
B36C
Показано, что позиционные утлы собственной поляризации звёзд ИМ And, RR Таи, VX Cas, SV Сер, VV Ser близки или совпадают с направлениями локальных магнитных полей, определяемых по поляризации окрестных звёзд, которые находятся на том же расстоянии, что и исследуемые переменные. С точки зрения рассматриваемой модели образования собственной поляризации (при рассеянии в околозвездных дисках) что означает, что осп симметрии диско» выстроены вдоль магнитных силовых линий. ')тот результат подтверждает сделанный ранее вывод о том, что магнитное поле контролирует на ранних папах гравитационный коллапс проточвёчдных облаков, из которых образовались исследуемые звёзды.
-
Для чиёчд окрестности VV Ser, расположенной в поглощающем облаке, обнаружена бимодальная зависимое! ь степени линейной поляризации от общего поглощения: степень иоляричации чиёчд, проецирующихся на облако, линейно растет с ростом поглощения, тогда как степень иоляричации чиёчд, глубоко погруженных в облако, остается постоянной, независимо от величины поглощения. Что говорит об уменьшении иоляриза-циониой эффективности частиц и облаке по сравнению с межзвёздной средой.
-
На основании многолетних фотометрических наблюдений но яркому состоянию блеска для ряда звёзд определены их светимости и оценены основные астрофизические параметры - масса, радиус и возраст.
Научнаи и практическая ценность работы.
-
Получены прямые наблюдательные подтверждения применимости модели переменной околозвездной жегипкции не только к Ле/Ве чвёчдам Хербнга, но и к двум чвёчдам типа Г Тельца, кочорые по своим нарамечрам (массам и чффекшвным гемпе-рачурам) занимакгг положение, промежугочное между классическими звёздами типа Г Тельца и звёздами Ле/Ве Хербига.
-
Впервые получены чёткие указания на существование значительных отклонений формы околозвёздных пылевых дисков от аксиальной симметрии, чго должно учитываться при их теоретическом моделировании.
.1. Определена орисш'иция околозвёздных пылевых дисков исследованных звёзд относительно направления локального магнитного поля и подтверждена важная роль магнитного поля при образовании звёзд.
4. Результаты наблюдений и их анализ могуч быть использованы при изучении звёзд других чипов с похожими проявлениями активности (например, звёзд тина К СЇВ).
Апробации работы.
Основные результаты диссертации докладывались на астрофизических семинарах лаборатории физики звезд и галактик КрЛО, на III съезде Украинской астрономической ассоциации (Киев, 15- 19
мая 1994г), на конференции "Наша І'алактика" (Москна, 28 - 30 марта 1996г.), на международных симпозиумах "Природа и эволюционный статус Ле/Ве чпёчд Хербига" (Лмсіердам, 26 - 29 октября 1993г.), "Диски и истечения вокруг молодых звёзд" (Гейдельберг, 6
9 сентября 1994г.), "Диски и формирование планет" (ІЛС, Испания, 11-18 января 200()1.), на митенге Европейского астрономического общества (Москва, 29 мая - 3 июня 2000г.), на школе "Планеты за пределами Солненой системы" (Карджече, Корсика, 5
15 мая 1998г.)
Ни защиту пыносятся:
-
Результаты многолетних синхронных UBVRI наблюдений линейной поляризации и блеска шести звёзд, две из которых являются классическими звёздами тина 'Г Тельца, и полученный на их основе вывод о том, что фотометрическая активность исследуемых звёзд обусловлена переменной -жстинкцией в околозвёздных газопылевых дисках, а источником их собственной поляризации является рассеянное излучение околозвёздной мыли. Для пят исследованных звёзд этот вывод сделан впервые.
-
Определение ориентации околозвездных дисков относительно направления межзвездного магнитного поля но позиционному углу собственной поляризации четырёх программных звёзд. У всех исследованных звёзд оси симметрии дисков оказались близки к направлению локального межзвёздного магнитного поля. На основании этого сделан вывод о важной роли магнитного поля на ранних стадиях гравитационного сжатия протоэ-вёздных облаков, из которых образованы эти звёзды.
-
Наблюдения двух пепышечпо-подобных событий на кривой блеска RR 'Гаи и их интерпретация в рамках модели переменной околозвездной экстинкции появлением на луче зрения областей, свободных от пыли.
-
Вывод о том, что в околозвёздных дисках VV Ser и SV Сер имеется крупномасштабная асимметрия в распределении пыли, вызывающая в случае SV Сер изменения блеска и линейной поляризации на временной шкале порядка II лет. Причиной такой асимметрии могут быть гравитационные возмущения,
обусловленные вторичным компонентом молодой двойной системы или массишюй протопланети. 5. Определение па основе многолетних фотометрических наблюдений чвёчд типа l)X Ori их болометрических свети мосте и и положения на диаграмме Герцшпруніа-І'еесела. Отсюда с помощью опубликованных теоретических эволюционных треков оценены фундаментальные параметры чвёчд: радиусы, массы и вочраст.