CC BY
16
АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2018, том 73, № 4, с. 490-493
УДК 524.35-337
ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ПЕРЕМЕННОСТЬ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
AP-ЗВЕЗДЫ 7 EQU
©2018 И. С. Саванов1*, И. И. Романюк2, Е. С. Дмитр иенко
1Институт астрономии РАН, Москва, 119017 Россия 2Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
3Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия Поступила в редакцию 10 июля 2018 года; принята в печать 16 июля 2018 года
Рассмотрены данные об измерениях продольной компоненты магнитного поля 7 Бди, выполненные в САО РАН на Основном звездном спектрографе 6-м телескопа в 2002—2018 гг. При анализе наших результатов и всех доступных из литературы источников определений значений (Бг) (441 измерение) сделан вывод о существовании периода Р = 89.1 ± 4.2 года (32 521 суток). При описании всего массива данных с помощью двух синусоид получены величины периодов, равные 95.5 и 17.4 года (с погрешностью около 3.5 и 2 года соответственно). По нашей новой оценке переход к положительным значениям (Бг), вероятно, произойдет позднее, чем считалось ранее, а именно в 2031 г.
Ключевые слова: звезды: индивидуальные: 7 Бди
1. ВВЕДЕНИЕ
В последние десятилетия химически пекулярная звезда 7 Equ является предметом многочисленных исследований. Она принадлежит к числу наиболее ярких Ар-звезд (V = 4m66) (спектральный класс А9р, подкласс SrCrEu). Эта звезда относится к типу быстро осциллирующих roAp-звезд. 7 Equ обладает сильным магнитным полем, величина продольной компоненты которого {Bz) медленно изменялась в пределах от 1000 Гс до —1600 Гс в последние 60 лет. y Equ принято считать прототипом звезд с экстремально длинным периодом вращения (по крайней мере не менее 60 лет). Поляриметрические измерения [1] указали на величину периода вращения в 77 лет, которая сейчас может рассматриваться как его нижняя граница. В предположении о том, что кривая изменений {Bz) характеризуется синусоидальной формой, авторы работ [2—4] нашли величину периода вращения звезды равной 91.1 ± 3.6 года, 93 ± 3 года и 97.16 ± 3.15 года соответственно. При анализе всего массива данных наблюдений, доступного к 2012 г., выполненного в работе [3] с помощью суперпозиции двух синусоид, были получены величины двух периодов — 87.8 и 16.9 года.
В настоящей работе мы приводим результаты анализа данных о переменности магнитного поля
E-mail: isavanov@inasan.ru
7 Бди на основе наиболее полного набора измерений {Бх), имеющихся к 2018 г.
2. ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПОНЕНТЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ {Бг)
Как и наши предыдущие работы, данное исследование основано на использовании всех полученных нами измерений, а также сведений из всех доступных литературных источников. По сравнению с работой [3], в наш общий массив данных наблюдений величины продольной компоненты магнитного поля {Бх) мы добавили три новых набора измерений. Прежде всего, наибольшие изменения и дополнения связаны с использованием обширного оригинального набора данных измерений величины {Бх) 7 Бди, выполненных в САО РАН на 6-м телескопе в 2002—2018 гг. Спектральные наблюдения проводились на Основном звездном спектрографе (ОЗСП) 6-м телескопа САО РАН. Был использован анализатор круговой поляризации в сочетании с поворотной пластинкой А/4 [5]. Наблюдательная программа включала также звезды с нулевым общим магнитным полем. Спектральное разрешение составляло К = 15 000. До 2010 г. в наблюдениях использовалась ПЗС-матрица размером 2000 х 2000 элементов, а начиная с лета 2010 г. — матрица 4600 х 2000 элементов. В
ШР-2400000.
Изменения величины продольной компоненты магнитного поля (Бг} 7 Equ. Точки с барами — измерения величин (Бг} с погрешностями. Сплошная синусоидальная кривая (часть) — кривая изменений (Бг} с периодом в 89.1 года (данная работа), штриховая синусоидальная кривая (часть) — аналогичная кривая согласно [3] (93 года). Две другие кривые (сплошная и пунктирная) соответствуют модели с двумя синусоидами — с периодами 95.5 года и 17.4 года (данная работа) и 87.8 года и 16.9 года [3] соответственно.
большинстве случаев полученный материал охватывал спектральный диапазон 4386—4945 A. Обработка данных проводилась стандартным методом в системе MIDAS с помощью пакета программ ZEEMAN [6]. Первичная обработка включала в себя построение и последующее вычитание из всех рабочих снимков усредненного кадра подложки (bias), калибровку по длинам волн с использованием спектра Th—Ar лампы, экстракцию одномерного спектра и его нормировку на континуум.
Для определения величины продольной компоненты магнитного поля (Bz) 7 Equ была выбрана методика, основанная на измерениях линий металлов (см. обсуждение в работе [7]). Результаты измерений частично опубликованы ранее [8—12], публикация остальных планируется отдельно. Всего было получено 114 измерений величины (Bz).
Кроме того, по сравнению с работой [3], мы использовали 96 новых независимых измерений (Bz), полученных в САО РАН на 1-м телескопе и опубликованных в статье [4]. Также наш основной список измерений был дополнен шестью оценками (Bz) из работы [13].
3. ПЕРИОДОГРАММНЫЙ АНАЛИЗ
Для анализа мы использовали 441 измерение величины (Бг). Периодограммный анализ данных был выполнен с применением программ IDL1 и программного комплекса Рег1о^4 [14]. Оба комплекса программ дали величины периодов, хорошо согласующиеся между собой, при этом, как правило, основные результаты были получены с использованием комплекса Рег1о^4, а программы IDL применялись для оценок погрешностей полученных результатов.
Периодограммный анализ нового массива данных привел к заключению о существовании периода Р = 89.1 ± 4.2 года (32 521 суток) (см. Рисунок). Эта величина меньше, но сопоставима с той, что была получена нами ранее в работе [3] (Р = 93 ± 3 года). Она совпадает в пределах погрешности определений с величиной Р = 91.1 года [2]. В исследовании [4] приводится большее значение: Р = 97.16 ± 3.15 года. Отметим, что
1www.physics.wisc.edu.craigm.idl
492
САВАНОВ и др.
все перечисленные значения P существенно выше величины периода вращения, установленной Leroy et al. [1].
Как и в работе [3], мы провели также описание данных всего массива наблюдений с помощью двух синусоид. В результате были получены величины периодов, которые составили 95.5 года и 17.4 года (с погрешностью около 3.5 года и 2 года соответственно). Они больше приведенных в работе [3] величин периодов (87.8 года и 16.9 года соответственно), но находятся в пределах установленных погрешностей. Получены новые оценки продольной компоненты магнитного поля: (B^*) = 633 Гс и (Bfin) = -1183 Гс.
Согласно результатам нашего предыдущего анализа [3], переход к положительным значениям (Bz ) должен был бы произойти в интервале времени февраль 2023 г.—август 2028 г.; наши новые результаты приводят к более позднему сроку — май 2031 г.
Изменения (Bz) с периодом 95.5 года можно интерпретировать как периодические, вызванные вращением звезды. Природа периода с величиной в 17.4 года менее понятна. В принципе, кривая изменений величины (Bz) может иметь ангармонический вид, примеры подобных кривых можно найти, например, в исследовании [13]. Столь заметные различия в определениях периода в предположении о синусоидальном характере кривой изменений величины (Bz), полученных в работах [2—4] и других, могут быть обусловлены рассмотрением массивов данных различной продолжительности, по-разному включающих поведение изменений величины после минимального значения.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты и выводы нашего исследования:
1. Приведены новые данные об измерениях продольной компоненты магнитного поля y Equ, выполненных в САО РАН на ОЗСП 6-м телескопа в 2002-2018 гг.
2. По нашим измерениям и по данным, доступным из литературных источников, выполнен периодо-граммный анализ нового массива данных (441 измерение), который привел к заключению о существовании периода P = 89.1 ± 4.2 года (32 521 суток).
3. При описании всего массива данных с помощью двух синусоид получены величины периодов, равные 95.5 и 17.4 года (с погрешностью 3.5 года и 2 года соответственно).
4. По новым оценкам продольная компонента магнитного поля составляет: {Бтах) = 633 Гс и {Бтш) = —1183 Гс.
5. Согласно полученным результатам, переход к положительным значениям {Бх), вероятно, произойдет позднее, чем считалось ранее, а именно в 2031 г.
БЛАГОДАРНОСТИ
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект N0. 18-12-00423).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. J. L. Leroy, S. Bagnulo, M. Landolfi, and E. Landi Degl'Innocenti, Astron. and Astrophys. 284, 174 (1994).
2. V. D. Bychkov, L. V. Bychkova, and J. Madej, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 365, 585 (200б).
3. I. S. Savanov, I. I. Romanyuk, E. A. Semenko, and E. S. Dmitrienko, in Proc. Intern. Conf. on Putting a Stars into Context: Evolution, Environment, and Related Stars, Moscow, Russia, 2013, Ed. by G. Mathys, E. R. Griffin, O. Kochukhov, et al. (Publ. house «Pero», Moscow, 2014), pp. 386-388.
4. V. D. Bychkov, L. V. Bychkova, and J. Madej, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 455, 2567 (2016).
5. G. A. Chountonov, in Proc. Intern. Conf. on Magnetic Stars, Nizhnij Arkhyz, Russia, 2003, Ed. by Y. V. Glagolevskij, D. O. Kudryavtsev, and I. I. Romanyuk (N. Arkhyz, 2004), pp. 286-291.
6. D. O. Kudryavtsev, Baltic Astronomy 9, 649 (2000).
7. D. O. Kudryavtsev and I. I. Romanyuk, Astronomische Nachrichten 333, 41 (2012).
8. I. I. Romanyuk, E. A. Semenko, and D. O. Kudryavtsev, Astrophysical Bulletin 69, 427(2014).
9. I. I. Romanyuk, E. A. Semenko, and D. O. Kudryavtsev, Astrophysical Bulletin 70, 444 (2015).
10. I. I. Romanyuk, E. A. Semenko, D. O. Kudryavtsev, and A. V. Moiseeva, Astrophysical Bulletin 71, 302 (2016).
11. I. I. Romanyuk, E. A. Semenko, D. O. Kudryavtsev, et al., Astrophysical Bulletin 72, 391 (2017).
12. 1.1. Romanyuk, E. A. Semenko, A. V. Moiseeva, et al., Astrophysical Bulletin 73, 178 (2018).
13. G. Mathys, Astron. and Astrophys. 601, A14 (2017).
14. P. Lenz and M. Breger, Astrophys. Source Code Library, record ascl:1407.009, 2014.
Long-Term Variability in the Magnetic Field of the Ap Star 7 Equ
I. S. Savanov, 1.1. Romanyuk, and E. S. Dmitrienko
New measurements of the longitudinal magnetic field of the Ap star 7 Equ obtained with the MSS spectrograph of the 6-m telescope of the SAO RAS in 2002—2018 are present. Analyzing our results together with all the available literature data sources of {Bz} (441 measurements) we found the rotation period P = 89.1 ± 4.2 years (32 521 days). Fitting all the measurements with double sine-wave function resulted in two periods equal to 95.5 and 17.4 years (with the errors of 3.5 and 2 years correspondingly). According to our new estimate, the transition to positive values of {Bz}, probably, will occur later than previously assumed, literally in 2031.
Keywords: stars: individual: 7Equ
