CC BY
43
ВЕСТНИК ТГГПУ. 2007. №2-3(9-10)
ФИЗИКА
УДК 524.3-14
ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ С8С4813-0981 - НОВОЙ ПЕРЕМЕННОЙ ЗВЕЗДЫ ТИПА 8 ЩИТА
© А.И.Галеев, Г.М.Рахимова
Работа посвящена изучению новой переменной звезды типа 5 Щита - 0804813-0981. По наблюдениям, выполненным на 1.5-м Российско-Турецком телескопе в 2003-2006 гг., построены кривые изменения блеска в трех фильтрах фотометрической системы БУЯ, установлены характеристики переменности (период Р=0.033613 сут, амплитуда 0.18-0.27 звездной величины), обнаружены вероятные вариации переменности, вызванные изменениями пульсаций звезды.
Звезды типа 5 Щита - многочисленная группа пульсирующих переменных звезд, находящихся на главной последовательности и вблизи нее. Они образуют вторую по численности группу среди пульсирующих (после пульсирующих белых карликов). В настоящее время известно более 700 таких звезд. В отличие от классических цефеид и переменных типа ЯЯ Лиры для многих звезд типа 5 Щита удается определять светимости по известным расстояниям, найденным на основе тригонометрических параллаксов. По фотометрическим индексам и спектральным данным можно вычислить эффективные температуры, логарифмами ускорения силы тяжести на поверхности (^ g), и химический состав этих звезд, а в случае присутствия их в звездных скоплениях - их возрасты.
Эти объекты относятся к более молодому первому типу населения Галактики и представляют собой звезды спектральных классов Л2-Б2 с температурами 6000-8000 К, ^ g=3.0-4.0 dex, массами от 1.4 до 3 масс Солнца, радиусами в пределах 1.5-2.5 Я^ У этих звезд излучаемая энергия выделяется при горении водорода в конвективном ядре или во внешней оболочке ядра преимущественно в СКО-цикле [1].
Под поверхностью этих звезд существует тонкая конвективная зона ионизации водорода и гелия, где происходят процессы пульсаций с амплитудой в десятки км/с, которые имеют как радиальный, так и нерадиальный характер. Кроме того, звезды типа 5 Щита достаточно быстро вращаются со скоростями 10-200 км/с. Именно пульсации вызывают наблюдаемые изменения видимой яркости этих звезд с периодами 0.02-
0.30 сут и амплитудами 0.01-0.40 звездной величины [2], причем амплитуды и периоды переменности этих звезд часто изменяются на больших промежутках времени, как это видно на примере звезды БО Девы [3]. В последние годы применение новых высококачественных приемников излучения (ПЗС-матриц) на телескопах средних размеров дало возможность обнаружи-
вать большое количество неизвестных ранее переменных звезд этого типа с короткими периодами, меняющих свою яркость на пределе чувствительности измерения вариаций блеска. Примером такого объекта является звезда 08С4813-0981, исследованная в данной работе.
В декабре 2003 г. на 1.5-м Российско-Турецком телескопе (РТТ150) [3], установленном в Турецкой Национальной обсерватории (г.Бакырлетепе, Турция), с помощью расположенной в фокусе Кассег-рена (1/8) ПЗС-камеры ЛКБОЯ размерами 2048x2048 пиксел во время наблюдений звездного поля в созвездии Единорога вблизи массивной рентгеновской системы МХВ 0656-07 (рис.1) была открыта переменность звезды 08С4813-0981 (с координатами (а2000=06ь58т08М1, 52000=-07°17'46".1). Наблюдаемые изменения блеска в фильтре У составляли в пределах 11.13-11.15 звездной величины с периодом менее одного часа [4]. Характер и амплитуда фотометрической переменности блеска 08С4813-0981, а также изменения лучевых скоростей звезды с этим же периодом и данные о параметрах атмосферы звезды, найденные по спектрам, полученным на 1-м телескопе Специальной Астрофизической обсерватории РАН, позволяют уверенно отнести эту звезду к пульсирующим переменным типа 5 Щита.
В нашей работе проведена обработка всех фотометрических наблюдений этой звезды в разных фильтрах фотометрической системы БУЯ. Наблюдения были проведены в течение 20032006 гг. на телескопе РТТ150. В таблице 1 приведены основные данные о выполненных наблюдениях: дата наблюдения, момент первой экспозиции, время экспозиции, количество кадров, полученных в течение ночи в указанном фильтре (жирным шрифтом выделены даты, когда наблюдения проводились одним из авторов - А.Га-леевым). Всего обработано более 1300 изображений, из которых 270 экспонированы через красный Я-фильтр, 912 - через У-фильтр визуального диапазона спектра, 76 - через синий В-фильтр, а
А.И.ГАЛЕЕВ, Г.М.РАХИМОВА
также более 60 кадров получены в фильтрах ^г фотометрической системы 8Б88. Общее время наблюдений составляет около 20 часов.
Пол* СвС 4813-0981 1 . .
НТТ150 10.01.2005 . •
ЛМЮН«П11*гН • ' •
Рис.1. Звездное поле вблизи переменной звезды
GSC4813-0981 с отмеченными пятью звездами сравнения
Обработка фотометрических наблюдений осуществлялась посредством программы Maxim DL. Методика работы заключалась в следующем. В качестве стандартов среди звезд поля выбраны пять дополнительных звезд (рис.1), сходных по яркости с изучаемой звездой (GSC4813-0981), относительно которых были проведены измерения яркости переменной. Все полученные изображения откалиброваны, т.е. вычтены темновые шумы прибора (dark) и учтен вклад атмосферных условий (flat). Измерения проводились дифференциальным методом относительно звезды 2. В итоге выполнены измерения яркости переменной звезды и соседних звезд для всех полученных на телескопе изображений.
На рис.2 приведены кривые блеска GSC4813-0981 и звезды сравнения под номером 1, на котором хорошо заметны синусоидальные изменения яркости переменной с периодом около 0.0339363 сут = 48.87 мин и амплитудой 0.026 звездной величины, что находится на пределе наблюдаемой точности измерения звездной величины в данных наблюдательных условиях.
- j -• / * -г У " • •••• * , • * * \ •• -'V , • V* v л\ - “ : v #.* ‘ •'. •*...« •• •
о Comp, star 1 • OSC4813-0981 RTT15(KANDORCCD 19 дехаб р* 2003 г
• в
VvXv-av'---.*' 1' - • • ...» „ *. *<.Х.
,
0.52 05« ая 058 060
JD 2452992+
Рис.2. Кривые блеска новой переменной звезды 08С4813-0981 и соседней звезды поля
В дальнейшем был выполнен периодограммный анализ, необходимый для точного определения периода изменения блеска звезды. Для этого использована программа 'ШКЕБК, которая создана В.Горанским (ГАИШ). Рис.3 содержит спектр мощности, где наибольший пик соответствует периоду 0.033613 сут. В результате, формулу эфемериды для этой переменной звезды можно представить в следующем виде ГО=2452992.5301262+0.<1033613Е.
25 30 35 40 45 50
Частот», циклы в сутки
Рис.3. Спектр мощности периодичности изменения яркости переменной звезды 08С4813-0981.
На итоговом рисунке 4 представлены три фазовые кривые в фильтрах В, У, Я (снизу вверх), на которых хорошо заметны схожие изменения блеска новой переменной звезды типа 5 Щита, происходящие в течение периода 0.033613 сут = 48.4 мин с разной амплитудой: ДЯ=0.т027, ДУ=0.т026 и ДВ=0.т017!
Таким образом, в работе выполнены и обработаны трехцветные фотометрические наблюдения новой переменной звезды 08С4813-0981. Анализ данных позволил определить характер периодичности и установить тип переменности этой звезды. Изменения яркости звезды происходят с периодом 48.4 мин и амплитудой порядка 0.02-0.03 звездной величины (в зависимости от фотометрической полосы). Форма кривой блеска, амплитуда и период изменения блеска позволяют сделать однозначный вывод о принадлежности данной звезды к числу короткопериодических пульсирующих переменных звезд типа 5 Щита. Переменность с найденным периодом хорошо заметна в трех фильтрах, несмотря на очень малую амплитуду, сравнимую с уровнем точности измерений. Сильное отличие величины амплитуды в фильтре В по сравнению данными в других фильтрах, вероятнее всего, обусловлены реальным изменением пульсационных процессов в приповерхностных слоях звезды в течение почти двух лет, разделяющих наблюдательные сеты.
ФИЗИКА
Il.lt
11.11 11.12 11. IS 11.14 і 11-15
I 11.16
11.17
11.18 11.19
'10.01.2605 R
* О О n
••V'VT % . •>.•*.
• jK. Jl «• • e О it! °..Q_ oe ° e
о •>%<*% “**> o/^ e ^
£***
&;• . ’.. . *.. Ж
•" ї*л.»\ 19*125003 V •" ’
^ '« %' • ,||^ . • ,V|^' %' • . •.Vr
s . v.- . •• .. V* . s . v_- , •• Л V»• V
. *• .. ; • 9.11.2006 В *• . / • ^
GSC4S134)061, T0»^46aW2 8M1262. P-9033fl13d. HTT180»AfJ DOR
Рис.4. Кривые блеска изменения яркости звезды 08С4813-0981 "свернутые" с периодом Р=48.4 мин.
Таблица 1.
Журнал наблюдений звезды GSC 4813-0981 на телескопе РТТ [50 в 2003-2006 гг.
Дата JD Начало первой эксп. UT Экспозиция, сек. Количество наблюдений Фильтр
13.12.2003 2452987.5031 00:04:25 10 220 V
18.12.2003 2452992.5035 00:05:10 10 203 V
19.12.2003 2452992 01:19:00 5, 10 134 V
20.12.2003 2452994.4762 23:25:41 5 280 V
09.01.2005 2453380 21:28:41 5 10 R
10.01.2005 2453380 19:26:50 5 166 R
11.01.2005 2453380 22:47:33 5 10 R
12.01.2005 2453380 21:41:58 5 10 R
09.11.2006 2454049 23:21:25 15 76 В
09.11.2006 2454049 23:24:12 7 75 V
09.11.2006 2454049 23:26:37 5 75 R
18.12.2006 2454087 23:56:11 5, 10 25 g
18.12.2006 2454087 00:21:08 5, 10 21 г
А.И.Галеев благодарен Академии Наук Татарстана (в частности, за молодежный грант №02-10/2006), а также государственной программе поддержки Ведущих научных школ (НШ-784.2006.2) за постоянную помощь в организации наблюдений на телескопе РТТ150 и реализации исследовательских проектов на этом телескопе.
Г.М.Рахимова признательна сотрудникам кафедры теоретической физики ТГГПУ за внимательное отношение и возможность выполнения выпускной квалификационной работы на кафедре.
Авторы благодарны доцентам ЮГУ И.Ф.Бик-маеву и В.В.Шиманскому за полезные обсуждения результатов работы.
1. Guzik J.A. // in "New Eyes to See Inside the Sun and Stars", eds. F.-L.Deubner, P. 331.
2. "Пульсирующие звезды", под ред. Б.В.Кукаркина, М.: Наука, 1970, 372 с.
3. Breger M., Rodler F., Pretorius M.L. Et al. // Astron. and Astrophys., 2004, V. 419, P. 695.
4. Аслан З., Бикмаев И.Ф., Витриченко Е.А. и др. // Письма в Астрон. Ж., 2001, Т. 27, С. 398.
5. Galeev A. // 2004, IBVS, № 5600.
THE RESEARCH ON PHOTOMETRICAL OBSERVATIONS OF THE NEW VARIABLE 8 SCUTI-TYPE STAR GSC4813-0981
A.I.Galeev, G.M.Rahimova
The work considers the new variable 5 Sct-type star GSC4813-0981. We took the observations on three filters of BVR-system, received light curves. Period (P=0.033613d) and (0.18-0.27 star magnitude) are detected of variability. The variability changes caused by changes of stellar pulsations. According to observations with Russian-Turkish telescope (1.5 m) in 2003-2006 the curves of received light were plotted in three filters of BVR system.
