Средний полярный - Intermediate polar

Схема промежуточного полюса. Материя течет от звезды-компаньона в аккреционный диск вокруг белого карлика, но разрушается магнитным полем белого карлика.

Промежуточный Полярный (также называемый DQ Геркулеса звезда ) представляет собой тип катастрофическое переменной двойной звездной системы с белым карликом и прохладной главной последовательности вторичной звезды. В большинстве катаклизмических переменных вещество от звезды-компаньона гравитационно отделено от компактной звезды и образует вокруг нее аккреционный диск . В промежуточных полярных системах применяется тот же общий сценарий, за исключением того, что внутренний диск разрушен магнитным полем белого карлика.

Название «промежуточный полюс» происходит от силы магнитного поля белого карлика, которое находится между немагнитными катаклизмическими переменными системами и сильно магнитными системами. Немагнитные системы демонстрируют полные аккреционные диски, в то время как сильно магнитные системы (называемые полярами или системами AM Herculis ) демонстрируют только аккреционные потоки, которые непосредственно воздействуют на магнитосферу белого карлика.

По состоянию на 14 апреля 2006 г. подтверждено 26 промежуточных полярных систем. Это составляет около 1% от общего числа 1830 катаклизмических переменных систем, представленных Downes et al. (2006) в Каталоге переменных катаклизмов. Только две из них ярче как минимум 15-й звездной величины: прототип DQ Herculis и необычная медленная новая GK Persei .

Структура системы

В промежуточных полярных системах материал, отделенный от вторичной звезды красного карлика, течет в аккреционный диск вокруг белого карлика, но внутренний диск усечен магнитным полем белого карлика. В крайних случаях диск может быть полностью поврежден, хотя это случается редко. В области усечения диска газ в диске начинает двигаться вдоль силовых линий магнитного поля белого карлика, образуя изогнутые листы светящегося материала, называемые аккреционными завесами . Материал диска проходит через завесу, а затем срастается с белым карликом возле одного из его магнитных полюсов.

Физические свойства

Промежуточные полярные системы являются сильными источниками рентгеновского излучения. Рентгеновские лучи генерируются высокоскоростными частицами аккреционного потока, образующими ударную волну, когда они падают на поверхность белого карлика. По мере того, как частицы замедляются и охлаждаются перед столкновением с поверхностью белого карлика, возникают тормозные рентгеновские лучи, которые впоследствии могут поглощаться газом, окружающим область ударной волны.

Магнитное поле , сила белых карликов в промежуточных полярных системах , как правило , от 1 миллиона до 10 миллионов гаусс (100-1000 тесла ). Это примерно в миллион раз сильнее, чем магнитное поле Земли, и приближается к верхнему пределу напряженности магнитного поля, которое может быть создано в лаборатории на Земле, но намного меньше, чем напряженность магнитного поля нейтронных звезд . На пересечении аккреционного потока и поверхности белого карлика образуется горячая точка. Поскольку белый карлик имеет дипольное магнитное поле, у него будет по одной горячей точке на каждом из его магнитных полюсов. Когда белый карлик и его дипольное магнитное поле вращаются, горячие точки также будут вращаться.

Другие определяющие характеристики промежуточных поляров включают сильную эмиссионную линию гелия II на 468,6 нм и круговую поляризацию в дополнение к периодичности кривой блеска, описанной ниже.

Периодичность кривых блеска

Кривая блеска промежуточного соединения полярного может показать несколько типов устойчивых периодических изменений яркости. Одна периодичность связана с периодом обращения двойной звездной системы. Орбитальные периоды подтвержденных промежуточных поляров колеблются от 1,4 до 48 часов с типичными значениями от 3 до 6 часов.

Второй периодический сигнал исходит от вращения белого карлика, вращающегося вокруг своей оси. Наблюдательная характеристика, которая наиболее четко определяет промежуточный полюс, - это наличие сигнала периода спина, который короче орбитального периода. Известные периоды колеблются от 33 до 4022 секунд. Физическая причина оптических колебаний периода вращения обычно объясняется изменением внешнего вида аккреционной завесы, когда она сходится около белого карлика.

Также часто присутствует третья периодичность кривой блеска, период боковой полосы между периодом вращения и орбитальным периодом.

Все три периодических сигнала могут быть измерены путем преобразования Фурье кривой блеска и получения спектра мощности . Промежуточные поляры создают периодичность вращения и боковых полос в рентгеновских, ультрафиолетовых и оптических длинах волн. Хотя источником периодов на всех трех длинах волн в конечном итоге является спин белого карлика, точные механизмы создания периодичностей высоких энергий и оптических периодичностей, как полагают, различны.

В дополнение к устойчивым колебаниям могут возникать нестабильные колебания, называемые «квазипериодическими колебаниями», которые затем прекращаются через несколько циклов. Квазипериодические колебания обычно имеют периоды от 30 до 300 секунд.

использованная литература

  • Коэль Хелье (2001). Катаклизмические переменные звезды: как и почему они меняются . Springer Praxis. ISBN   978-1-85233-211-2 .

внешние ссылки