天文常识中激变星有什么特点呢?
我们常说春天的天气是多变的,天上有一些星体也是 善变的,其中有一类是亮度会变化的变星。天文学家对这些 变星充满了好奇心,利用光度和光谱观测来研究它们亮度 变化的原因,找出产生变化的机制,附带的,可以借此探讨 恒星的结构与演化情形。 有些变星的亮度呈现规则性、周期性的变化,有些则是 毫无章法可循,更有一些是规则中又带点变化。变星中有一 种不太有规则性的变星,称为“激变星”(cataclysmic variable star),不但善变,也常会突然在短短数分钟或数十分钟内,产 生相当的变化。 这就好比人的情绪一样,有高 亢和低落的起伏。激变星在早期被认为是一种新类型的蓝色变星。公元 185...全部
我们常说春天的天气是多变的,天上有一些星体也是 善变的,其中有一类是亮度会变化的变星。天文学家对这些 变星充满了好奇心,利用光度和光谱观测来研究它们亮度 变化的原因,找出产生变化的机制,附带的,可以借此探讨 恒星的结构与演化情形。
有些变星的亮度呈现规则性、周期性的变化,有些则是 毫无章法可循,更有一些是规则中又带点变化。变星中有一 种不太有规则性的变星,称为“激变星”(cataclysmic variable star),不但善变,也常会突然在短短数分钟或数十分钟内,产 生相当的变化。
这就好比人的情绪一样,有高 亢和低落的起伏。激变星在早期被认为是一种新类型的蓝色变星。公元 1855年12月15曰的晚上,海因德(J。R。 Hind)在双子座内发 现了一颗从未被记录过的9等星,这颗星散发着蓝光,和当时所知道的变星颜色不同。
经过一连串九天的坏天气之后, 这类星星依然明亮,仍然出现在天空中同一位置。海因德对 于这颗星附近的天空已经做了许多年的搜寻研究工作,他 非常肯定先前没有这颗星的踪影,因此宣布这颗星是一 种新类型的变星。
不久之后,这颗星被正式命名为双子座双星OJGem)。直到公元20世纪40年代,根据光度及光谱的观 测结果,才认定是一种双星系统,而且是属于具有某种特性 的爆发双星(eruption binaries)。
在20世纪50至60年代期间, 天文学家沃克、葛林斯坦等人(Merle Walker Jesse Greenstein, Robert Kraft and Jozef Smak)首先对于这类星 体做了许多研究,逐渐厘清激变星的特性与本质,也将原先 认为是不同类的蓝色变星归纳为激变星。
激变星并不是一颗恒星,而是亮度具有某种特别变化 情形的变星。由于观测技术的进步,经过多年的研究,对于 激变星的了解也逐渐增加。华纳、纳得与史麦克(Warner & Nather & Smak)在公元1971年,分别提出有关激变星的基 本模式(参见图17-2),认为激变星是由两颗距离很近的恒 星组成的双星系统,其中低温恒星(通常称为伴星)的大气 层因膨胀而向外扩张,于是将大气层中的物质缓缓流向白 矮星(通常称为主星)周围,形成一个称为“吸积盘” (accretion disk)的盘面。
当盘内物质绕着白矮星旋转而慢慢 落向白矮星表面的过程中,会将重力位能释放出来而加热 盘内的物质,使得盘面温度达到摄氏三千至十万度。一般而言,吸积盘发出的光度远较主星与伴星的光度 总和为高,因此观测到的亮度大部分来自于吸积盘。
换句话 说,天文学家观测到的,不是两颗恒星的亮度,而是一团盘 状物的亮度。根据光度资料分析显示:吸积盘的大小约略与太阳半径相仿,外缘部分的厚度较厚、温度较低,而靠近白矮星的内缘部分则较薄、温度较高。
在激变星中,物质堆积成一个吸积盘的现象,首先为天文学家所确认,但对于星体而言,这并不是唯一的现象,如活跃的星系核心(active galacticnuclei)、年轻的星体(youngstellar objects)和发展中的行星系统(planetary systems)都有相类似的吸积盘存在。
虽然一般而言,不可能直接看到激变星中的两颗恒星,但是这却提供了天文学家研究吸积盘物理学的绝佳机会。基于这类双星系统中盘面大小、温度高低以及物质从伴星传送至主星周围速率的不同,它们显现出的特性也随之而异。
天文学家华纳(B。
Wamer)根据激变星的长期光度变化及本身的光谱特性,将它们细分为经典新星(classicalnovae )、复发性新星(recurrent novae )、矮新星(dwarf novae )和似新星双星(nova—like variables)。收起