Исследование околозвездных оболочек молодых звезд на основе анализа их поляриметрических и фотометрических характеристик Юдин, Руслан Викторович

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Исследования объектов, находящихся на стадии эволюции до главной последовательности,в настоящее время вызывают все больший интерес астрофизиков. Такие исследования позволяют подойти к решению некоторых фундаментальных проблем астрофизики, например, объяснение процессов образования звезд,-околозвездных оболочек и протопланетных систем. К объектам, находящимся на ранних стадиях эволюции,принадлежат как инфракрасные источники- в областях звездообразования, не наблюдаемые в оптическом диапазоне спектра, так и звезды малых масс (1-3 М^) типа Т Тельца и больших масс (3-5 M_Q) типа Ае/Ве Хербига, охватывающие диапазон спектральных классов от ранних В до М. Однако, до сих пор не выяснен вопрос - являются ли молодые объекты всех спектральных классов единой реальной обпряостыо по физическим характеристикам? Не решены также и вопросы, какие наблюдательные параметры определяют принадлежность объекта к молодым образованиям; существует ли- единая эволюционная схема развития оболочек молодых звездных объектов и какие процессы обуславливают взаимодействие молодых звезд и окружающей их околозвездной материи? Следует подчеркнуть, что при обсуждении перечисленных выше проблем в литературе.используются, как правило, данные интерпретации спектральных и фотометрических исследований. Но . с 60-х годов была получено довольно много данных, по исследованию такой важной наблюдательной характеристики молодых объектов как поляризация излучения. Вероятно, использование данных поляриметрических исследований для создания эволюционной картины развития молодых объектов и их околозвездных оболочек затруднялось рядом обстоятельств:

как правило, большинство данных поляриметрических исследований получено для одного подкласса молодых звездных объектов -звезд типа Т .Тельца,

практически не проводился сравнительный анализ данных поляриметрический .исследований для молодых инфракрасных источников, звезд типа Т Тельца и Ае/Ве Хербига,

отсутствовали ряды синхронных фотометрических и поляриметрических наблюдений молодых звездных объектов.

- "4 -ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Основными задачами настоящей работы являются:

1. Дополнить наблюдательные критерии отбора звезд, находящихся на стадии эволюции до главной последовательности с учетом особенностей поляризации излучения этих объектов.

2. Осуществить программу поляриметрических наблюдений для выборки звезд типа Ае/Ве Хербига и провести квазисинхронные многоцветные фотометрические наблюдения этих звезд.

3. Провести сопоставительный анализ особенностей поляризации излучения звезд типа Ае/Ее Хербига, Т Тельца и молодых инфракрасных источников.

4. Рассмотреть особенности поляризации излучения молодых звездных объектов в контексте с эволюционной схемой развития их околозвездны: оболочек.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы состоит в следующем:

5. Впервые получены ряды квазисинхронных ШУМН^Сдля большинства объектов RI) поляриметрических и UBVRIJHK фотометрических наблюдений значительной выборки звезд типа Ае/Ве Хербига и пекулярных Ее] звезд с большими инфракрасными избытками цвета ( 28 объектов). Для 11 объектов программы поляриметрические наблюдения выполненьшервые,

6. Предложен новый критерий отбора звезд, находящихся на стадии эво люции до главной последовательности, учитывающий особенности их поляризации излучения.

7. На основе интерпретации данных квазисинхронных поляриметрических и фотометрических наблюдений предложено объяснение возрастания поляризации излучения при повышении блеска молодой звезды Z СМа в рам^ ках механизма рассеяния излучения на несферических пылевых частицах ориентированных коллимированным выбросом вещества со звезды.

8. Получены наблюдения поляризации излучения выборки молодых звезд типа Ае/Ве Хербига и ВСе] звезд в линии Н_й и впервые исследована ее переменность.

9. Предложено объяснение большинства наблюдаемых особенностей поляризации излучения молодых звездных объектов в рамках эволюционной схемы развития их околозвездных оболочек.

10. Впервые получены поляриметрические карты для туманностей, округка хетх две звезды типа Ае/Ве Хербига: НЕЕ 25943І, LkH ^ 215.

11. Впервые разработаны изиаготовлены фотстриемные устройства для ре гистрглии ультрафиолетового, видимого к инфракрасного излучения для

- 5 -астрофотометров на основе термоэлектрического способа охлаждений, позволяющие реализовать восьыицветную фотометрическую систему UBVRI JHK.

12. Обнаружение эмпирической зависимости между поляризацией излучения и инфракрасными избытками цвета для всего класса молодых звезд в целом (включая звезды ранних спектральных классов типа Ае/Ве Хербига и звезды поздних спектральных классов типа Т Тельца) ,

13. Результаты исследования поляризации излучения выборки (28 шт.) молодых звезд с квазисинхронной фотометрией в широком диапазоне длин волн (от 0.3 мкм до 2.5 мкм) (для 11 объектов данные поляри-метрии получены впервые), представленные в виде впервые полученных рядов поляриметрических наблюдений,

14. Факт обнаружения периодических изменений поляризации излучения MYC 342, связанных с периодическими изменениями блеска звезды

15. Расширение эмпирической схемы эволюции околозвездных оболочек на все типы молодых звезд и применение ее для анализа данных поляриметрических наблюдений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Результаты настоящей работы представляют практический интерес для астрофизиков, работающих в разных областях исследований. Так:

предложенный критерий отбора звезд, находящихся на стадии эволюции до главной последовательности, позволит уточнить и дополнить списки молодых звездных объектов, а также , в ряде случаев, уточнить спектральные классы этих объектов и величины межзвездного поглощения.

эволюционный подход, предложенный для анализа наблюдаемых особенностей поляризации излучения молодых звездных . объектов может быть использован для развития теоретических моделей, позволяющих объяснить процессы формирования и эволюции околоэвег пых оболочек.

разработанные Фотоприемные устройства с термоэлектрической системой охлаждения могут быть использованы в качестве штатных узлов многих астрофотометров и поляриметров, работающих в отечественных обсерваториях. Кх использование в составе трехканального Фотомот-

- б -

pa-поляриметра ФПЗУ позволяет изучать такие типы нестационарных звездных объектов как новые звезды, переменные типа Миры. Кита, Be звезды, сейфертовские галактики, а. также . исследовать градиенты фонов в протяженных объектах (газопылевые туманности, кометы и др.).

Основные результаты диссертации докладывались на астрофизичесг ких семинарах ГАО АН СССР, АО ЛГУ, АФИ АН КазССР, семинаре рабочей группы "Физика межзвездной среды и туманностей" (Астросовет,

Москва, февраль, 1987), Всесоюзных совещаниях и конференциях: "Бе звезды" (Тыравере.1987), "Поляризационные методы в астрофизике" (АбАО, Абастумани, сентябрь, 1987), Всесоюзной конференции исследователей переменных звезд (Одесса, апрель, 1987), Совещании прибалтийских астрономов "Физика звезд и галактик" (Тыравере, май, 1988), "Актуальные проблемы астрофизики-IV" ( Цей, сентябрь, 1990), а также на Международном коллоквиуме: " The infrared spectral region of stars " (Ifontpeliter, France, October, 1S90) и Международной конференции "Stellar jets and bipolar outflows"

'(Capri, Italy. September, 1991).

ПУБЛИКАЦИИ РАБОТЫ. По теме диссертации сделано 19. публикаций и получено 1 авторское свидетельство на изобретение, из которых 15 в соавторстве.

СТРУКТУРА И ОЕъЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Работа состоит из Введения, пяти глав, Заключения, списка цитируемой литературы (219 наименований) и 3 приложений. Общий объем диссертации 203 страницы, включая 41 рисунок, 11 таблиц, и 40 страниц приложений.