Najaktywniejsze nowe karłowate

Transkrypt

1 Najaktywniejsze nowe karłowate Arkadiusz Olech Seminarium Gwiazdy zmienne, Malbork,

2 Gwiazdy kataklizmiczne

3 Ewolucja gwiazd kataklizmicznych Zaczyna się po etapie wspólnej otoczki przy okresie orbitalnym na poziomie 10 godzin, Układ ewoluuje w kierunku krótkich okresów napędzany stratą momentu pędu na skutek magnetycznego hamowania, W tym momencie, w zależności o tempa akrecji, gwiazda jest układem nowopodobnym, gwiazdą typu U Gem (SS Cyg) lub typu Z Cam.

4 Gwiazdy U Gem Okresy orbitalne na poziomie 3 10 godzin Wybuchy o amplitudzie około 2 4 mag pojawiające się co kilkadziesiąt dni

5 Gwiazdy U Gem SS Cygni

6 Gwiazdy Z Cam Okresy orbitalne na poziomie 3 10 godzin Wybuchy o amplitudzie około 2 4 mag pojawiające się co kilkadziesiąt dni + tzw. standstills

7 Model niestabilności termicznej Wybuchy spowodowane niestabilnością w dysku związaną z przejściem materii ze stanu neutralnego do zjonizowanego

8 Model niestabilności termicznej

9 Dalsza ewolucja Rozkład okresów orbitalnych tzw. period gap

10 Dalsza ewolucja Składnik wtórny robi się całkowicie konwektywny Przebudowa struktury, zmiana rozmiarów i schowanie się wewnątrz powierzchni Roche'a Gwiazda kataklizmiczna ulega hibernacji Układ cały czas ewoluuje jednak w kierunku krótszych okresów, tym razem głównie dzięki utracie momentu pędu na skutek emisji fal grawitacyjnych (Paczyński 1981) Dla okresu orbitalnego około 2 godzin, składnik wtórny znów jest w kontakcie z powierzchnią Roche'a Gwiazda kataklizmiczna budzi się z hibernacji.

11 Gwiazdy typu SU UMa Okresy orbitalne krótsze od około 2 godzin Dwa typu wybuchów: zwykłe i superwybuchy (trwają dłużej i mają amplitudę o około 1 mag większą od zwykłych wybuchów)

12 Gwiazdy typu SU UMa W superwybuchach widać charakterystyczne zmiany blasku z okresem o kilka procent dłuższym od okresu orbitalnego tzw. superhumpy

13 Gwiazdy SU UMa krótkie okresy Nadwyżka okresów: Skorelowana z okresem orbitalnym i stosunkiem masy q:

14 Model niestabilności pływowej Dla małych stosunków masy q< (a takie mają gwiazdy SU UMa): Dysk jest bardzo duży, zaczyna więc odczuwać oddziaływania pływowe od składnika wtórnego Sięga obszaru gdzie zachodzi rezonans 3:1 Dysk robi się eliptyczny i pojawia się ruch jego linii apsyd (niezbyt prawidłowo nazywany w literaturze precesją ) z okresem na poziomie 1 5 dni. Złożenie częstości orbitalnej z częstością precesji daje częstość superhumpów:

15 Model niestabilności pływowej Rozmiary dysku i stosunek mas q

16 Podsumowanie (rok 1992) Zależność tempa akrecji od okresu orbitalnego:

17 Permanentne superhumpery W roku 1993 ukazuje się praca Skillman & Patterson (1993):

18 Permanentne superhumpery Gwiazda PG (później zyskuje oznaczenie BK Lyn) to obiekt o jasności 14 mag. Widmo charakterystyczne dla gwiazd CV. Zmiany prędkości radialnych z okresem Porb=108 min. W krzywej zmian blasku z lat S&P znajdują okresowość min.

19 Permanentne superhumpery Okres min wraz z okresem orbitalnym spełnia zależność Stolza Schoembsa dla gwiazd SU UMa.

20 Permanentne superhumpery BK Lyn jest tzw. permanentnym superhumperem. Znajduje się w stanie ciągłego superwybuchu.

21 Aktywne gwiazdy SU UMa W latach seria artykułów (Misselt & Shafter 1995, Robertson et al. 1995, Nogami et al. 1996) donosząca o odkryciu nowych aktywnych obiektów: RZ LMi supercykl 19 dni! ER UMa supercykl 43 dni V1159 Ori supercykl ~50 dni DI UMa supercykl 25 dni

22 Gwiazdy WZ Sge W połowie lat 90 tych pojawiły się wyniki obserwacji kolejnych gwiazd typu WZ Sge (superwybuchy raz na ~10 lat). AL Com (Pych & Olech 1995), EG Cnc (Patterson et al. 1998)

23 IX Dra kolejna gwiazda ER UMa Odkryta jako zmienna przez Noguchi et al. (1982), Kampania z lat przeprowadzona przez Ishioka et al. (2002) pokazała: IX Dra jest bardzo aktywna superwybuchy co 53 dni, zwykłe wybuchy co 3 4 dni, Mała amplituda superwybuchów ~2.5 mag., Okres supergarbów oszacowany na doby.

24 IX Dra pierwsza kampania obserwacyjna 60 cm teleskop Cassegraina w Ostrowiku 46 nocy w okresie 24 czerwca 22 listopada 2003 roku

25 IX Dra supercykl i cykl Widmo mocy dla globalnej krzywej zmian blasku.

26 IX Dra superhumpy Superhumpy podczas superwybuchu z września 2003 roku.

27 IX Dra okresy Widmo mocy dla 6 nocy superwybuchu z września 2003 r. Okresy: P1 = (2) d oraz P2 = (6) d

28 IX Dra nadwyżka okresów Nadwyżka okresów IX Dra: Stosunek mas: Dla typowego białego karła, składnik wtórny jest lżejszy niż:

29 Ewolucja gwiazd kataklizmicznych

30 Ewolucja gwiazd kataklizmicznych Odwrócenie kierunku ewolucji. Stare układy zwiększają swój okres orbitalny.

31 IX Dra status ewolucyjny

32 IX Dra problemy Dlaczego IX Dra jest tak aktywna? Dlaczego widać okres orbitalny w superwybuchu? Czy naprawdę mamy do czynienia z brązowym karłem?

33 IX Dra rozwiązania problemów Dlaczego widać okres orbitalny w superwybuchu? Osaki i Meyer (2002):

34 IX Dra rozwiązania problemów Czy mamy do czynienia z brązowym karłem? W 2003 roku był to najpoważniejszy kandydat na odewouluowany układ biały karzeł brązowy karzeł. Teraz mamy więcej takich układów, bardzo dobrze udokumentowanych.

35 IX Dra druga kampania obserwacyjna Okres: 3 X 13 XII 2010 Teleskopy: (11 teleskopów w Polsce, Turcji, Hiszpanii, USA) Wyniki opisane w Otulakowska et al (2013).

36 IX Dra druga kampania obserwacyjna Supercykl tym razem 58.5 doby!

37 IX Dra druga kampania obserwacyjna W obu superwybuchach widoczne superhumpy z okresem d.

38 IX Dra druga kampania obserwacyjna Periodogram dla krzywej zmian blasku w wybuchach i minimum

39 IX Dra druga kampania obserwacyjna 6 maksimów humpów w minimum i wybuchach

40 IX Dra druga kampania obserwacyjna Okres orbitalny?

41 BK Lyn w XXI wieku Patterson et al. (2012) zaprezentował wyniki obserwacji BK Lyn z sezonów 1999, 2002, 2005, 2011 i W latach 1999, 2002 i 2005 gwiazda ma jasność ok mag i pokazuje superhumpy z okresem 113 min. W latach zupełna zmiana zachowania. Superwybuchy z okresem 45 doby!

42 BK Lyn w XXI wieku BK Lyn krótkookresowym odpowiednikiem gwiazd Z Cam?

43 BK Lyn w XXI wieku Patterson et al. (2012) sugerują coś innego. Pozycja BK Lyn zgadza się dość dobrze z pozycją Nowej Lyn 101. Z magn. braking Bez magn. braking

44 Najaktywniejsze nowe podsumowanie Supercykle wszystkich aktywnych SU UMa rosną (!?) Otulakowska Hypka & Olech (2013, MNRAS).

45 Dziękuję!