Фотометрія та поляриметрія затемнюваних систем, що містять субгіганти

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. І. І. МЕЧНИКОВА

 

Антонюк Кирило Анатолійович

 

УДК 524. 387: 520. 82

 

ФОТОМЕТРІЯ ТА ПОЛЯРИМЕТРІЯ ЗАТЕМНЮВАНИХ СИСТЕМ, ЩО МІСТЯТЬ СУБГІГАНТИ

 

Спеціальність 01. 03. 02 – астрофізика, радіоастрономія

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

 

Одеса – 2004

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у НДІ “Кримська астрофізична обсерваторія” Міністерства освіти і науки України та на кафедрі астрономії Одеського національного університету ім. І. І. Мечникова.

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Каретніков Валентин Григорович, НДІ “Астрономічна обсерваторія” Одеського національного університету ім. І. І. Мечникова.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Черепащук Анатолій Михайлович, член-кореспондент РАН, Московський державний університет, Державний астрономічний інститут ім. П. К. Штернберга; кандидат фізико-математичних наук Глазунова Людмила Володимирівна, старший науковий співробітник інституту фізики Одеського національного університету ім. І. І. Мечникова.

Провідна установа: Головна астрономічна обсерваторія НАН України, м. Київ.

 

 

Найбільш цікаві і несподівані відкриття у світі зірок за останні п'ятдесят років зроблені в області вивчення подвійних зір. Завдяки тому, що вони є унікальним джерелом наших знань про основні фізичні характеристики зірок, подвійні – об'єкт постійної уваги і долучення до різних астрофізичних проблем.

Тісні подвійні системи (далі ТПС) дуже багатоликі за своїми характеристиками. Без дослідження їхніх властивостей неможливо пояснити багато процесів, що спостерігаються у нестаціонарних зірок.

Вивчення шляхів еволюції зірок також показало, що найбільш цікавий і різноманітний шлях розвитку спостерігається саме у ТПС. Тільки при наявності подвійності у зірок може бути пояснений весь спектр спостерігаємих звичайних та аномальних представників зоряного населення. Це результат еволюційного розвитку, який за екстремальних умов, що спостерігаються в ТПС, є швидким, а іноді і катастрофічним.

Розвиток теорії еволюції зірок та тенденція, що чітко позначилася і за допомогою якої можливо пояснити властивості як звичайних, так і релятивістських зірок, ставлять задачею першочергової важливості узгодження теоретичних даних із спостереженнями. Особливо це актуально при вивченні перехідних стадій розвитку зірок, до яких належать стадія обміну речовиною в системі та залишення зіркою головної послідовності на діаграмі Герцшпрунга-Рессела. Адже саме на цій фазі вирішується питання про шляхи подальшого розвитку зірок. Одержання зірками в ході еволюції особливостей, що не дозволяють застосувати прийняті теоретичні моделі, втрата та придбання при обміні тієї чи іншої маси, неврахованої в теорії, може перекреслити або вточнити багато побудов і гіпотез.

Основним джерелом інформації про зірки є затемнювані подвійні системи (фотометрично та спектрально подвійні). Тільки для таких систем після всебічного аналізу отриманого нами потоку випромінювання можна визначити всі характеристики випромінюючого об'єкта, такі як маси, світності, радіуси і т. ін.

Актуальність роботи. Дослідження подвійних за допомогою методів фотометрії і, особливо, поляриметрії викликані самими фізичними умовами, що спричиняють виникнення в затемнених подвійних системах, до складу яких входить субгігант, джерела змінної лінійної поляризації. Механізмом виникнення такої поляризації служить розсіювання світла в газовій оболонці, яка утворюється в результаті обміну речовиною між компонентами системи. Аналіз зміни поляризації з фазою орбітального перiода надає інформацію про геометричні властивості оболонки та про особливості розподілу речовини в ній. Це дає можливість локалізувати розташування й орієнтацію газових потоків і струменів.

Також актуальність поляриметрії для затемнюваних систем обумовлена тим, що рішення кривої блиску у випадку систем із субгігантом, у яких газова оболонка впливає на фотометричну змінність, деформує форму мінімумів. З цієї причини пряме застосування традиційних методів приводить дуже часто до свідомо нереальних рішень.

Саме для таких систем поляриметричні спостереження можуть служити дуже важливим додатковим методом, що дозволяє отримати для кожної досліджених зірок максимум достовірної інформації. Необхідно відзначити, що інформація, визначена з поляриметрії, заснована на аналізі добре вивченого фізичного процесу розсіювання світла, а тому не потребує більше ніяких припущень про природу і властивості компонентів системи.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Усі дослідження в даній роботі проводилися відповідно до наукових планів НДІ «Астрономічна обсерваторія» Одеського національного університету ім. І. І. Мечникова: «Періодичні та аперіодичні процеси у подвійних та гігантських пульсуючих зірок» рег. № 0197U000465, «Дослідження кінематики та фізики подвійних зірок» рег. № 0100U002873 та Лабораторії фізики зірок і галактик НДІ «Кримська астрофізична обсерваторія»: «Фотометрія і поляриметрія тісних подвійних систем на пізніх стадіях єволюції» рег. № 0101U002225.

Мета і задачі дослідження.

1. Вивчення затемнюваних подвійних систем на стадії обміну масами або еволюційно близьким до них, виявлення відмінностей у зірок даного класу, що знаходяться на близьких стадіях еволюції.

2. Уточнення класифікаціі окремих вивчаємих затемнюваних подвійних зірок.

3. Вивчення будови навколозоряних газових структур у різних (але близьких) типів затемнюваних подвійних систем, а також визначення взаємозв'язків характеристик цих утворень із процесами переносу речовини.

Багато що з цих даних можна отримати з фотометричних і поляриметричних досліджень ТПС. Тому в даній роботі поставлено задачу вирішити низку питань стосовно систем, що мають трохи різний еволюційний статус.

Для дослідження обрана група об'єктів, що належать до розділених систем із субгігантом, у яких