Исследование вращательной модуляции у молодых нестационарных звезд Гранкин, Константин Николаевич

Введение к работе

- з -

Актуальность теиы. Несмотря на значительный прогресс в наблюдениях экстремально молодых звезд СЭМЗ) типа t Тельца (TTS) и Ае/Вэ Хербига (HBeS). связанный с развитием техники наблхщеннй на широком спектральном интервале (от рентгеновского до радиодиапазона), говорить о решении проблемы происхождения этих звезд erne рано. В частности, нет ясной концепции о природе нестабильности звезд этих типов. Многолетние наблюдения нескольких десятков звезд типа TTS и HBeS, полученные в рамках комплексной программы ROTOR, представляют великолепную возможность для исследования характера несташганарности этих объектов и поиска скрытых закономерностей в их Фотометрическом поведении. Именно по этому первичный численный анализ кривых блеска представительной выборки звезд из програм?^ ROTOR становится особенно актуальным. Для проведения этого анализа было отобрано несколько десятков звезд (около 60% от общего і числа) с наиболее характерными кривыми блеска. При этон предполагалось, что первичный численный анализ позволит выявить ншбодео интересные объекты для последующего, выходящего за рамки этой работы, детального исследования их кривых блеска.

Цель работы. Исследование характера нестабильности и поиск скрытых закономерностей в Фотометрическом поведении избранных TTS, HBeS и родственных объектов на временной шкале от нескольким часов до нескольких лет. Основные задачи этой роботы!

1. Поиск затменных систем среди HBeS и TTS.

2. Выявление циклических я квазииик-янчеекик процессов у HBeS. связанных с сушествоваі+ием околозвездныя структур %\!\'л специфичных тел.

3. Обнаружение вращательной модуляции у TTS. обусловленной наличием в Фотосферах этим звезд протяженных залятненных областей.

4. Интерпретация полученный результатов в рамках известных моделей. '

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Среди HBeS и TTS выявлено 6 кандидатов, показывающих строгую периодичность и затменно-подобные явления на интервале веек наших наблюдений. ВО Сер, RZ Rsc, GW Оті, IL Сер, VY Таи и MWC 1080 могут входить в тесные двойные системы.

2. В Фотометрическом поведении 38 Ае/Ве звезд Хербига обнаружены циклические и квазициклические процессы, которые являются доказательством существования околозвездных структур различное происхождения. Эти процессы разделены по своей продолжительное? на три группы: многолетние ( 1-9 лет), средней продолжительное* Сот 10 до 100 суток) и быстрые С несколько десятков, часов). Возможно, что быстрые' процессы обусловлены вращением компактных горячих оболочек с периодами в 2-5 раз превышаюцими периоды осевого вращения HBeS. Это подтверждается переменностью профилей эмиссионных линий у некоторых HBeS. Процессы средней продолжительности скорее всего связаны с локальными неоднородностяыи прозрачности в относительно протяженных и колодных оболочках. Многолетние цикличности, обнаруженные у нескольких HBeS, представляют большой интерес и могут быть объяснены наличием гигантских протокомет, проходящих периастр.

3. Впервые обнаружены периодические изменения блеска у 14 звезд типа Т Тедъца со слабыми эмиссионными линиями СШТЗ) и у 10 звезд типа Т Тельца с сильными эмиссионными линиями СCTTS). Подтверждены и уточнены периоды у 7 WTTS и 5 CTTS. Вращательная модуляция CTTS обусловлена наличием у этих звезд обширных.

і.

- 5 '-оптически тонких оболочек и частично сходна с вращательной модуляцией у HBeS и VTTS. Напротив, вращательная модуляция у VTTS связана с присутствием в атмосферах этих звезд обширных запятнен-ных областей. Скорее всего периодические, изменения блеска у VITS можно объяснить механизмами активности солнечного типа. У болыяин-ства WTTS обнаружена стабильность параметров фотометрической волны на протяжении нескольких лет. На звцмту выносятся:

4. Результаты Фотометрических наблюдений 98 ЗМЗ.

5. Результаты поиска затменных систем среди ЭО.

6. Результаты поиска циклической и квазициклической переменности, в поведении Ае/Ве звезд Хербига.

7. Результаты поиска периодической составляющей в изменениях блеска WIS.

8. Результаты моделирования кривых блеска VTSS.

Практическая ценность работы. На 48-см рефлекторе Высокогорной Майданакской экспедиции Астрономического института АН РУз в режиме мониторинга в течение 1987-1994 гг. в рамках программы ROTOR автором получен однородный ряд Фотоэлектрических UBVR-наблю-дений, насчитывающий 13368 оценок блеска для 98 экстремально молодых звезд.

Все наблюдения в обработанном виде хранятся на жестком диске компьютера типа }Ш PC Созданный банк данных доступен для веек желаших и может быть использован для дальнейшего изучения Фотометрического поведения HBeS, TTS и родственных объектов.

Обнаружение нескольких кандидатов в тесные двойные системы экстремально молодого возраста позволяет поставить зада'гу поиско нобых кандидатов в протоалголи и квазиалголи. Дальнейшие детальные спектральні*? и Фотометрические иссл^омвчія этих каирилчтов jinrrr

- б -

уникальную возможность получить надежные оценки масс, радиусов и светимостей их компонент. А эти данные крайне необходимы для построения теории звездообразования.

Обнаружение циклических и квазициклических процессов у большинства исследовании Ае/Ве звезд Хербига и разделение этих процессов на три типа позволяют предположить, что Фотометрическая переменность этих звезд обусловлена различными по своей природе механизмами. Дальнейший детальный анализ плотных фотометрических, поляриметрических и спектральных наблюдений Ае/Ве звезд Хербига может пролить свет на природу аккреционных образований, окружающих подавляюще большинство HBeS.

Найденные особенности пятенных зон и активных областей ч^г: поверхности WTT$ заставляют предположить, что в случае WT7S сталкиваемся с активностью, которая очень похожа на активность солнечного типа. Дальнейшее изучение свойств вращательной модуляции у статистически значимой подгруппы WITS на временном интервале в несколько лет представляет особый интерес. Сравнивая свойства WTTS со свойствами других активных звезд поздних спектральных типов ( таких как CTTS, звезды типа RS CVn, BY Dra и dKe-dMe карлики поля и молодых скоплений) мы сможем ответить на некоторые вопросы, связанные с активностью солнечного типа и продвинуться в понимании эволюции молодых ыаломассивных звезд.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на совещании рабочей группы "Галактика" (Китаб, сентябрь 1980 г.): на Всесоюзном совещании по классическим Be звездам и Ае/Ве звездам Хербига САлма-Ата, октябрь 1990 г.): на 1-ой Международной Конференции "Природа и эволюционный статус Ае/Ве звезд Хеі^ига" С Голландия, Амстердам, октябрь 1993 г.) и на научных семинарах Астрономического Института АН РУз.

Публикации и личный вклад автора. По результатам диссертации опубликована 21 статья, из которых 18 в соавторстве.

Автор настоящей работы включился в программу ROTOR в 1986 г. За это время им получено около 13500 Фотоэлектрических UBVR-оценок блеска лля 98 звезд типа Т Тельца. Ае/Ве звезд Хербига и родственных им объектов, что составляет более 20% от обшего числа наблюдения. Автор составил и отладил один из первых пакетов программ для коррелограммного. периолограммного и дисперсионного анализа временных рядов. Пакет программ адаптирован к реальным кривым блеска. Автором проведен анализ кривых блеска 40% звезд из числа тех, которые были подвергнуты численному анализу. Разработан вариант пятенноп модели для WTTS.

В работах 43 и [ 53 автором самостоятельно выполнены все наблюдения для 23 VTTS, .впервые обнаружены периодические изменения блеска у 11 WTTS и определены параметры запятненных областей. В статье [61 автор, привлекая данные других наблюдателей, обнаружил Фэномен стабильности Фотометрических периодов для 20 WTTS на интервале от 2 до 11 лет.

диссертант принял участие в коллективных наблюдениях нескольких десяткоз TTS С в работам Ш, 191, 1151, С173 И [213 ) И нескольких десятков HBeS (в работах С71. [143. [163, [193 и [201). В результате анализа этих наблюдений автори впервые обнаружили периоды у 14 TTS (10 CTTS и 4 WTTS) и 40 HBeS. Кроме этого были подтверждены периоды у 12 TTS (7 WTTS и 5 CTTS). В. этих работах автор принял участие в наблюдениям (от 20 до 50%) м самостоятельно выполнил поиск периодических, циклических и квазицнкличоским процессов.

Статьи 123. [ 83, С103 и [ 183 связаны с обнаружением upсти кандидатов п зяпменные системы. Аптор примял участие в колгектис-

- 8 -ных наблюдениях этик кандидатов (до 25% наблюдений) и самостоятельно выполнил поиск периодической составляющей в изменениях блеска ВО Сер, RZ Rsc, VY Таи и MWC 1080.

С целью сравнения Фотометрический свойств WTTS со свойствами другий активных звезд поздних спектральных типов в рамках программы ROTOR проводятся наблюдения нескольких звезд типа FK Сою. Автор принял участие в наблюдениях 3 звезд типа FK Cow (статьи ' ГЦ]. Г12] и (13J).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературу (129 наименований). Обший объем работы - 120 страниц, включая 28 рисунков и 5 таблиц.