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漫话恒星(7)
2024-08-15 | 阅:  转:  |  分享 
  
漫话恒星(7)

胡经国



(续前)

3、特殊脉动变星

⑴、特殊脉动变星概述

特殊脉动变星的脉动并不是恒星体积胀缩的脉动(径向脉动),而是“星震学”意义上的非径向脉动。自从20世纪60年代以来,天文学家当观测太阳时发现了太阳的各种“震荡现象”,例如:太阳表面的任何一点都会有周期约为5分钟的上下振动,其平均速度为0.5~1千米/秒。后来的研究表明,这种振动(太阳5分钟振动)是107以上的非径向脉动模式的叠加。这种非径向脉动对于恒星的磁场、光度、光谱都有影响。

在“星震学”发展以后,人类已经获得一些恒星非径向脉动的信息,这对于恒星结构的研究很有帮助。

⑵、A型特殊星(猎犬座α2型变星)

这种变星亮度不变,但是其磁场和光谱都有明显的周期性变化。其中典型的是“猎犬座α2型变星”。它在5.469天的周期内磁场强度从+0.162特斯拉变化到-0.142特斯拉。

另一颗典型星是“鹿豹座53”。它在7.8天的周期内磁场从-0.4特斯拉变化到+0.4特斯拉。这种类型也叫做“磁变星”。它们的磁场和光谱变化的原因是其自转轴有较大的倾斜;而且不同的元素聚集在表面的不同区域,随着恒星自转,观测者面对的是不同的恒星表面,磁场和光谱就会发生变化。这类星还含有非常强的金属吸收线。

⑶、沃尔夫-拉叶型星(WR型星)

这种星由法国天文学家沃尔夫和拉叶于1867年发现。其光谱几乎都是“发射线”(普通恒星的光谱为“吸收线”),比较容易鉴别;在银河系及其临近星系中已发现200余颗。它们的绝对星等估计为-4等;恒星风损失质量的速率很快(约为10~5太阳质量/年),因此其寿命相当短促。其中典型的是“WR124”,位于天箭座。

下图为:WR型星WR31a,包围它的是恒星风吹出的恒星物质(图源:网络)。

⑷、B型发射星(Be星)

这种星由意大利天文学家赛奇于1866年发现。其光谱既有发射线也有吸收线,而且其强度随时间而变化。这种星自转速度极大,以至于其表面离心力大于引力,因此其质量损失速率也很大(约为10~7太阳质量/年)。它们的绝对星等在-3~0等之间。典型的“Be星”是“水委一”(波江座α)。Be星被认为是快速自转的中子星或者是密近双星。





⑸、SS433星

SS433星是一个位于天鹰座的“强射电源”。其光谱既有红移也有蓝移,同时还有不发生位移的谱线;其周期约为164天。

观测显示,它是一组“食双星”。其“主星”可能是一颗黑洞或中子星,还具有“X射线喷流”。其“伴星”是蓝巨星,其物质被中子星或黑洞吸走堆积成盘状并且高速旋转,从而产生喷流。在光谱中的蓝移和红移产生于这两股喷流相对于地球的运动。

下图为:SS433星的结构示意图(图源:网络)。







⑹、其它特殊脉动变星

此外,还有船底座η星、麒麟座V838星、大犬座β型变星、天鹅座α型变星等特殊脉动变星。

4、耀星

在很短的时间内,星的亮度突然增加,增加速率超过0.3等/分钟的星,叫做耀星(如鲸鱼座UV型星)。其中典型的耀星就是“鲸鱼座UV”。在1948年,雷登(W.J.Layten)发现这颗星在3分钟内亮度增加了12倍,增加速率甚至超过了超新星爆发,这种现象被称为“耀亮”。以后,有大约200颗类似的恒星被发现。它们都位于太阳附近20“秒差距”范围内,包括半人马座的比邻星。它们都属于红矮星,大多为M型。

虽然太阳的耀斑活动与“耀亮”有相似之处,但是它们之间的能量差别极大。一个耀斑释放的能量不超过太阳正常辐射的1%;而“耀亮”在几分钟内释放的能量是正常辐射能量的10多倍。“耀亮”的时间没有特殊的规律,一般是几小时发生一次;经过几十分钟又恢复到正常状态。

“耀亮”也伴随着“射电辐射”和“X射线辐射”的增强。“X射线耀亮”的时间最短,射电耀亮的时间最长。射电最先开始耀亮,光学次之,X射线最迟。

“耀亮”的频率和光度有关;光度越小的星,耀亮越频繁。一般认为,“耀亮”是年轻恒星的大规模“耀斑活动”导致的。太阳早已步入中年期,其“耀斑活动”相比之前平和许多,因此不会发生“耀亮”。

(未完待续)











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(本文系现代科普图...原创)