Взрывающиеся звезды

Переменные звезды и их наблюдение

В. П. Цесевич

1980 г.

Взрывающиеся звезды

ТИХИЕ ВЗРЫВЫ

Казалось бы, что взрыв звезды должен всегда сопровождаться вспышкой ее блеска. Однако в некоторых случаях мы встречаемся с еще более сложными явлениями, при которых подъем вещества из недр звезды в верхние ее слои приводит не к увеличению блеска, а к его ослаблению. С таким явлением мы встречаемся у звезд типа R Северной Короны. Эта звезда обычно остается в стадии максимального блеска шестой звездной величины. Внезапно, совершенно непредсказуемо, наступает активный период в ее поведении: ее блеск ослабевает, причем ослабление может достигнуть девяти-десяти звездных величин.

Не все минимумы блеска одинаково глубоки — в некоторых случаях падение блеска ограничивается тремя-четырьмя звездными величинами, что хорошо видно на рис. 36. Минимумы могут быть сравнительно кратковременными, но могут длиться на протяжении нескольких лет.

Спектр этой звезды сложен и необычен. В максимуме блеска ее спектральный класс Fpep; это означает класс F с особенностями, что отмечается буквой «р». В спектре видны эмиссионные линии (буква «е»), по эти эмиссионные линии также особенные (вторая буква «р»). Особенность же состоит в том, что эмиссионныe линии водорода отсутствуют. Оказалось, что внешние слои звезды крайне бедны водородом и обогащены углеродом.

Наиболее вероятное объяснение переменности этой звезды состоит в следующем. Из недр звезды в ее внешние части поднимаются значительные массы газообразного углерода. В более холодных слоях они кристаллизуются и происходит образование графитных зерен, облака которых блокируют излучение, существенно его поглощая. Под влиянием лучистого давления облака поднимаются во внешние слои оболочки и возбуждают свечение атомов и ионов, входящих в состав протяженной атмосферы. В это время спектр звезды существенно изменяет свой вид: в нем появляются эмиссионные линии металлов, в том числе ионизованного кальция.

Затем облака рассеиваются в мировом пространстве, прозрачность оболочки восстанавливается и блеск звезды возвращается к его нормальному значению.

Звезд типа R Северной Короны мало. Они сверхгиганты. Высказанную гипотезу о причине их переменности подтверждает то обстоятельство, что все они углеродные звезды. Самая яркая из звезд этого типа - р Кассиопеи.

Помимо описанных больших изменений блеска, у звезд типа R Северной Короны наблюдаются регулярные пульсации со сравнительно небольшой амплитудой. Так, у звезды RY Стрельца наблюдались регулярные пульсации блеска с периодом 38,67 суток.

Подъем вещества из недр звезды - явление, происходящее не только у звезд типа R Северной Короны. Отслойка вещества наблюдается и у Гамма Кассиопеи - яркой звезды спектрального класса В0nе IV, причем ее блеск изменяется иррегулярно в пределах от 1^m,6 до 3^m,0. Этой отслойке способствует быстрое вращение звезды вокруг оси со скоростью, превышающей 310 км/с.

Звезда V Стрелы с этой точки зрения еще интереснее. Это тесная затменно-двойная система, состоящая из очень горячих звезд. Радиус относительной орбиты равен 4,11 радиуса Солнца. Одновременно V Стрелы неправильная переменная звезда, изменяющая блеск циклически, с циклом около 500 суток и амплитудой около 3^m. Неправильная переменность блеска вызвана отслойкой оболочек. В момент наибольшего развития оболочки ее радиус достигает 6,6 радиуса Солнца и тогда оболочка полностью окутывает всю систему. В это время затмения не наблюдаются. После того как оболочка рассеется, восстанавливается затменная переменность с периодом 0^d,51419.

РЕНТГЕНОВСКИЕ ПУЛЬСАРЫ В ДВОЙНЫХ ЗВЕЗДНЫХ СИСТЕМАХ

Среди многочисленных источников рентгеновского излучения, обнаруженных со специализированных спутников и орбитальных обсерваторий, особо выделяются рентгеновские пульсары, входящие в состав тесных двойных систем.

Один из них — пульсар Х-1 Геркулеса оказался компонентой тесной двойной системы, вторая компонента которой — оптическая переменная звезда HZ Геркулеса.

Рентгеновское излучение этой системы переменно. Во-первых, через каждые 1,24 секунды происходит его вспышка, почему Х-1 Геркулеса и был назван рентгеновским пульсаром. Во-вторых, через 1,7 суток происходит длящееся 6 часов рентгеновское затмение, во время котрого рентгеновское излучение системы не поступает.

Определение блеска переменных звезд и способы их обработки