Исследование переменных звезд в визуально-двойных системах методом сканирования изображений Горда, Станислав Юрьевич

Введение к работе

Диссертация посвящена сканерным фотометрическим наблюдениям переменных звезд, являющихся компонентами визуально-двойных систем. Наблюдения проводились в период с 1983 по 1993 гг. на элек-трофотоиетре, укомплектованным сканирующим устройством и установленном на телескопе АЗТ-3 Астіюномпческой обсерватории Уральского государственного университета mr. A.M. Горького:

Исследоваапе переменных звезд, проводимое в настоящее время практически на всех существующих астрономических обсерваториях, позволяет получать богатый наблюдательный материал о всепозмож-. них проявлениях звездной активности, имеющих место на разных ста-дпах эволюция звезд. Это, в свою очередь, дает возможность лучше попеть физические механизмы, управляющие эволюционными процессами п звездах. В то Же время исследование переменности блеска, вызванной двойственностью звезд (затменно-двошше звезды), позволяет получать данные о массах, радиусах, светпмостях звезд, обнаруживать а изучать зкзотпчеекпе объекты, находящиеся на поздних стадц-ах эволюции, а также построить эволюционную картину развития так называемых взаішадействуїощпх звезд, между которыми идет процесс . создала веществом. ..''.'

Охфедеодшае количество всех известных переменных звезд ВХОДИТ ; D состав двойных а кратных визуальных систем или имеет оптический .спутапх ка близком угловом расстоштп. Это обстоятельство в некоторых случаях сильно осложняет проведение традиционных электрофо-тометрзчеекпх наблюдстш, а иногда н создает проблемы в получении адекватного ш> точтоствеблюдательЕого материала. Причиной является сильная подсветка от соседнего, иногда очень близкого компонента, создающая дшолгаггелъпые шумы па кривой блеска, а п некоторых

— г —

случаях значительно искажающая се форму. Это, в конечном счете, может привести к потере значительной доли информации, содержащейся в наблюдательном материале, пли к неправильной ее интерпретации. Некоторые переменные звезды невозможно d принципе отделить диафрагмой фотометра от очень близкого визуального спутника. В этом случае производят совместные наблюдения обеих звезд пары, получая композиционную кривую блеска. Есть пары, как правило, очень тесные, и с небольшой амплитудой изменения блеска, в которых до сих пор не определен переменный компонент.

Решить проблему здесь помогает использование панорамных приемников излучения или применение модуляционных методов, если используется традиционный фотометр. Наибольшее развитие получил метод сканирования изображений щелью, как наиболее простой в технической реализации (требуется только небольшая переделка уже имеющегося фотометра) и методах обработки получаемого материала. Впервые он был предложен Ракошем (Rakos, 1964) и Францем (Franz, 196G) и применялся, главным образом, для точного определения блеска компонентов визуально-двойных звезд.

Первые наблюдения переменных звезд в двойных системах, проведенные Францем совместно с Милнсом и Уайтом (1971) в 1969-1971 гг. сразу после ввода в строй сканирующего фотометра, показали большие возможности метода. Так и системе ADS 9701 с разделением З'.'Э, меняющей блеск с небольшой амплитудой, компонент А был однозначно отождествлен с переменной типа 6 Set. А при исследовании другой тесной визуально-двойной ADS 3934 (З'.'о) получены "чистые" значения глубины минимума блеска первого компонедта, являющегося звездой типа Миры Кита. Несколько позднее Франц (1977) исследовал еще две двойные системы, обнаружив колебания блеска вблизи момента минимума цефеиды СЕ Cas, имеющей визуальный спутник на расстоянии 2'.'7, и уточнив ее период, а также получил участки кривых блеска пе-ремсных звезд в Трапеции Ориона О¹ Ori An д² Ori В = ВМ Ori

(Frauz, 1975). Несколько переменных звезд было открыто при проведении фотометрического обзора 215 визуально-двойных систем группой Ракоша (Rakosch etc. 1978,1982).

В' целом следует отметить, что наблюдения переменных звезд с помощью сканирующего фотометра проводились несистематично, крайне редко н достаточно случайно. Не были исследованы возможности метода для таких наблюдений.

Вместе с тем, переменные звезды довольно часто являются компонентами визуально двойных систем. Например, по данным Истомина (198G), пз 15 ближайших (/? < ІООпк) звезд типа W UMa — 12 имеют визуальный спутник. Статистика по цефеидам, приведенная в работе Сабадоша (Szabados, 1990), показывает, что в зависимости от звездной величины от 30% до 70% цефеид могут быть двойными. Чам-блис (Chambliss, 1992) оценивает численность затменных переменных, являющихся компонентами'визуально двойных систем, как 2% от общего числа известных затменных переменных звезд. Из 80 приведенных нм систем сорок одна с разделениями 0"5 — 20" является кандидатом на физическую двойственность. В то же время, по данным Истомина (1990), для затменных систем, не слабее 9 зв.вел. (т.е. для звезд с минимальным влиянием эффектов селекции), доля звезд, имеющих визуальный спутник, превышает 35% . Та же величина для эруптивных переменных несколько ниже п составляет 30%.

Таким образом, имеется обширное поле деятельности по переопре-деястшо идмшых 'блеска достаточно ^большого количества переменных «везд, входящих о тесные визуальные парм, с целым получения "чистых¹', иеаащумлотйЫХ'Светом юооеднето компонента, наблюдательных і^гдагплх, ft а гкжотоіршс случаях и отождествления переменного ком-шяеягеа. Следовательно, задача получения точных фотометрических эсядаакмцяютк '"дігейких илп кратных" переменных звезд, а также развития п совершенствования методов их паблюдешш,- может быть в настоящее время весьма актуальной.

Применение для этих целей простейшего модуляционного метода с использованием одномерного сканера со щелью является весьма перспективным в смысле массового исследования переменных звезд, являющихся компонентами визуально-двойных и кратных систем. При этом могут быть использованы весьма скромнымс средства {малые телескопы, маломощные ЭВМ).

цельработы. ; ;

1. Создать на базе имеющегося электрофотометра фотометриче
ский сканер и программное математическое обеспечение' для производ
ства наблюдений и редукции получаемого наблюдательного материа
ла. Найти оптимальные режимы наблюдений и технические характе
ристики сканера, при которых возможно получение фотометрического
материала с максимальной точностью при минимальном времени на
копления сигнала.

2. Составить наиболее полный каталог переменных звезд, входящих
в состав визуально-двойных и кратных систем пли имеющих близкие
оптический спутник. На основе данных каталога выбрать объекты, дш
которых требуется переопределение кривых блеска,

3.Выполнить фотоэлектрические наблюдения выбранных объекте!
на элсктрофотометре Астрономической обсерватории Уральского ун»
верептета, установленном на телескопе АЗТгЗ.

4. На основе анализа полученного материала пайтп новые фотом? трпческие элементы переменных звезд, уточнить параметры некого рых визуальных двойных систем, а также по возможности отожде ствить переменный компонент в некоторых тесных парах.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА, v '

1. Найден критерий, позволяющий получать оптимальный по точ пости фотометрический материал при минимальной временя пакоплс нпя сигнала, что позволяет проводить иеследоваавя переменных звеи

n визуально-двойных системах с использованием модуляционного сканера.

1. Получены новые кривые блеска трех затмснно-псременных звезд, являющихся компонентами визуально-двойных систем, не подверженные фотометрическому влиянию визуального спутника. На основе анализа этого однородного наблюдательного материала, полученного одновременно для двух затменных звезд BV Dra п B\V Dra, составляющих визуально-двойную пару, с большой степенью точности подтверждена компланарность нх орбит.

2. Впервые прямым фотометрическим методом отождествлен переменный компонент тесной кратной системы ADS 8317АВС, а также не подтверждена переменность спектрально-двойного компонента В системы ADS 11061.

3. Составлен наиболее полный компилятивный каталог переменных звезд, являющихся компонентами двойных н кратных систем.

Найденный автором критерий на размер применяемой модуляционной щели, позволяющий оптимизировать процесс получения фотометрического материала посредством сканерных наблюдений, может быть использован при массовых исследованиях переменных, входящих в состав двойных и кратных систем. Особенно он полезен при наблюдениях звезд с коротким периодом.

Полученные автором кривые блеска трех затменных систем (BV,BW Dra, SZ Саш), не "зашумленные" светом соседнего визуального компонента, являются ценным материалом для дальнейшей) нх анализа с помощью более рафинированных методов обработки кривых блеска. Найдены новые фотометрические п абсолютные элементы этих систем. Полученные автором результаты, подтверждающие с большой степенью точности данные о компланарности орбит двух затменных систем

— о —

BV Dra, B\V Dra. составляющих визуальную пару, могут быть по ны в смысле прояснення эволюционного статуса обеих систем в ра& теории их общего происхождения.

Составленный автором наиболее полный на настоящий момент: пилятивный каталог переменных звезд, являющихся компонент визуально-двойных и кратных систем, содержит данные о 827 v менных звездах. Он несет сведения об объектах, чьп крнвыс^бл нуждаются в переопределении и, следовательно, может быть испо.^г ван наблюдателями при выборе объектов для исследования.

Результаты работы подтверждают перспективность пепользов; телескопов умеренного размера для массовых сканерных фотоэлек чеекпх наблюдений компонентов визуально-двойных систем. .

1. Полученный автором критерий на оптимальные размеры пег зуемой щелп, позволяющий мпнпмпзировать Бремя наблюдений, получать максимальные по точности результаты.

2. Результаты наблюдений ряда переменных звезд, являющихся понентамн визуально-двойных п кратных систем, полученные авт на сканирующем злектрофотометре телескопа АЗТ-3 Астроно* ской обсерватории УрГУ в Коуровке.

3. Результат отождествления переменного компонента кратно стемы ADS 8347 ABC, полученный прямым фотометрическим мет и показывающий, что переменным является компонент А.

4. Отсутствие прсменностн блеска у спектрально-двойного ю нента ІЗ визуально-двойной системы ADS 11061, зарегистрирован момент соединения.

5. Составленный авторам каталог переменных звезд, для коз: имеются какие-либо сведения о наличии визуального спутника(к также некоторые результаты его предварительного статнетпче исследования.

-7 —

/Гатсрпалы диссертации аппробиропались на:

есоюзной конференцпн молодых астрономов, посвященной памяти

евича В.П." в Одессе, 1985 г.,

-й Всесоюзной конференции исследователей переменных звезд",

:сса, 1987 г.,

оквнуме Всесоюзной школы молодых астрономов "Современные ме-

Ы оптической п радиоастрономии", CAO, 19S8 г.,

станин рабочей группы "Близкие двойные и кратные звезды", Пул-

о, 1988 г.,

ннаре ГАИШ, МГУ, а также на семинарах кафедры астрономии и

цезии и астрономической обсерватории УрГУ.

По теме диссертации опубликовано 10 статей.

Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключешія, еппс-лнтературы н двух Приложении. Общий объем 170 страниц, ночая 25 рисунков, 31 таблиц}', библиографический список из 119 іменований и каталог с дополнением, содержащий сведения о 827 >емснных звездах.