作者:洪语良 韩亚楠
主分类:pulsation
V777 Her,又称DBV,是具有富氦大气的脉动DB型白矮星[1],光谱中主要是氦线,偶尔观测到微弱的氢线。1982年Winget等人对ZZ Ceti的脉动不稳定带进行理论分析时预言:DB白矮星在表面温度为19000K时同样会出现脉动[2]。同年Winget等人观测到一颗DB白矮星——武仙座V777(V777 Her)的脉动[3],自此,V777 Her作为DBV的原型星被广泛研究。这是第一类先通过理论预言而后被观测证实的脉动变星[4]。截至2019年,已证认的V777 Her的数量达到39颗[5]。
V777 Her光谱显示出几乎纯氦的大气特征,具体而言是氦元素丰度是其他元素丰度总和1000倍以上[1:1],其有效温度为27000±5000K,log g为7.9±0.4,在典型的光学波段光变曲线中振幅为0.05mag~0.3mag[5:1],Koester等人[1:2]总结了1990年前的关于脉动频率分析相关工作,提出白矮星复杂的震荡频率大致由三种震动模式构成,分别为g模震动、p模震动和f模震动,p模震动本质上是压力波,其特征周期小于等于,即小于10s量级,而f模震动对应于l>1的球谐度,也具有较高的频率(较短的周期),故观测到DBV的120s-1080s的周期只能由非径向的g模震动产生。同时,白矮星自转可能会造成震动频率的分裂,导致观测到成对出现的周期(in pairs)。
V777 Her在赫罗图的位置如图1所示。
图1.脉动白矮星在赫罗图上的区域分布图。图片来源:Córsico. 2019[5:2]
除了研究脉动本身,脉动的激发机制也是我们关注的,与ZZ Ceti类似,V777 Her的脉动触发机制被认为是κ-λ机制,由恒星表面氦部分电离引起不透明度增加而触发,但与ZZ Ceti同样地在红端,理论温度与观测温度不能较好取得一致[5:3]。
图2.V777 Her的teff-logg平面的脉动,目标星位于不稳定区域的中间。恒星演化轨迹被绘制成曲线,线条对应于白矮星的质量分别为0.514、0.530、0.542、0.565、0.584、0.609、0.664、0.741、0.869个太阳质量。(从上到下)
KUV 05134+2605是迄今为止已知的21颗脉动DB白矮星(V777 Her)之一。在许多情况下,其被激发的震动模式的振幅会发生短期变化,这使得确定震动模式变得困难。最好的解决方式是长期的单站或者多站观测。KUV 05134+2605是已知的V777 Her恒星中质量最大的一颗[6]。(https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2014A%26A...570A.116B/abstract)
在图3中我们给出了一颗典型的V777 Her变星,KUV 05134+2605的部分光变曲线。其中横坐标为WET望远镜的观测时间,纵坐标为归一化的较差测光流量。途中右上角加粗的编号是运行(RUN)的次数,这是一个长期的观测。
图3.KUV 05134+2605的光变曲线。
1.综述: “Pulsating white dwarfs: new insights”, Córsico, A. H., Althaus, L. G., Miller Bertolami, M. M., & Kepler, S. O. 2019, arXiv e-prints, arXiv:1907.00115
2.综述: "The Pulsating White Dwarf Stars", Fontaine, G. & Brassard, P. 2008, PASP, 120, 1043
Detlev Koester & Ganesar ChanmugamRep, 1990, Prog. Phys. 53: 837-915. ↩︎ ↩︎ ↩︎
Winget, D. E.; van Horn, H. M.; Tassoul, M.; Fontaine, G.; Hansen, C. J.; Carroll, B. W. (1 January 1982). "Hydrogen-driving and the blue edge of compositionally stratified ZZ Ceti star models". The Astrophysical Journal Letters. 252: L67. ↩︎
Winget, D. E.; Robinson, E. L.; Nather, R. E.; Fontaine, G. (1 November 1982). "Photometric observations of GD 358 - DB white dwarfs do pulsate". The Astrophysical Journal Letters. 262: L11–L15. ↩︎
Kawaler, Steven D.; Novikov, I. D.; Srinivasan, G. (1997). Meynet, G.; Schaerer (eds.). Stellar remnants. Saas-Fee advanced course 25 lecture notes. Berlin: Springer. p. 89. ↩︎
Córsico, A. H., Althaus, L. G., Miller Bertolami, M. M., & Kepler, S. O. 2019, arXiv e-prints, arXiv:1907.00115. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Bognar Z, Paparo M, Corsico A H, et al. VizieR Online Data Catalog: Monitoring of the V777 Her star KUV 05134+ 2605 (Bognar+, 2014)[J]. VizieR Online Data Catalog, 2014: J/A+ A/570/A116. ↩︎