УДК 524.38
АНАЛИЗ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ V477 Lyr
© 2008 г. В. В. Шиманский1*, С. А. Позднякова1, Н. В. Борисов2, И. Ф. Бикмаев1, А. И. Галеев1, Н. А. Сахибуллин1, О. И. Спиридонова2
'Казанский государственный университет 2Специальная астрофизическая обсерватория, пос. Нижний Архыз Поступила в редакцию 09.12.2007 г.
Исследованы данные фотометрических и спектроскопических наблюдений молодой предкатаклизми-ческой переменной V477 Lyr. Массы обоих компонентов системы исправлены на основе анализа их кривых лучевых скоростей. Показано, что согласие теоретических и наблюдаемых кривых блеска объекта возможно для ряда наборов его физических характеристик, соответствующих выбранной температуре главного компонента. Итоговые параметры V477 Lyr установлены на основе сравнения экспериментальных данных с эволюционными треками ядер планетарных туманностей. Найденное значение эффективной температуры O-субкарлика более чем на 10 000 K превосходит оценку, полученную при анализе ультрафиолетовых спектров объекта, что согласуется с аналогичными результатами, полученными ранее для молодых предкатаклизмических переменных V664 Cas и UU Sge. Доказано, что вторичный компонент V477 Lyr обладает более чем 25-кратным избытком светимости по сравнению со звездами главной последовательности аналогичной массы. Сравнение физических характеристик холодных звезд в молодых предкатаклизмических переменных указывает на наличие у них светимости, не коррелирующей с массой объектов. Наблюдаемые избытки светимости таких звезд обнаруживают тесную корреляцию со временем существования систем после выхода из фазы общей оболочки и должны исследоваться в рамках теории их релаксации к состоянию звезд главной последовательности.
Ключевые слова: звезды — переменные и пекулярные, двойные звезды, предкатаклизмические переменные, V477 Lyr.
ANALYSIS OF FUNDAMENTAL PARAMETERS FOR V477 Lyr, by V. V. Shimansky, S. A. Pozd-nyakova, N. V. Borisov, I. F. Bikmaev, A. I. Galeev, N. A. Sakhibullin, and O. I. Spiridonova. We analyze our photometric and spectroscopic observations of the young pre-cataclysmic variable V477 Lyr. The masses of both binary components have been corrected by analyzing their radial velocity curves. We show that agreement between the theoretical and observed light curves of the object is possible for several sets of its physical parameters corresponding to the chosen temperature of the primary component. The final parameters of V477 Lyr have been established by comparing experimental data with evolutionary tracks for the nuclei of planetary nebulae. The derived effective temperature of an O subdwarf is more than 10 000 K higher than that estimated by analyzing the object's ultraviolet spectra. This is in agreement with the analogous results obtained previously for the young pre-cataclysmic variables V664 Cas and UU Sge. The secondary component of V477 Lyr has been proven to have a more than 25-fold luminosity excess compared to main-sequence stars of similar mass. Comparison of the physical parameters for cool stars in young pre-cataclysmic variables indicates that their luminosities do not correlate with the masses of the objects. The observed luminosity excesses in such stars reveal a close correlation with the lifetime of the systems after their emergence from the common-envelope phase and should be investigated within the framework of the theory of their relaxation to the state of main-sequence stars.
PACS numbers: 97.10.-q; 97.80.-d
Key words: stars — variable and peculiar, binary stars, pre-cataclysmic variables, V477 Lyr.
'Электронный адрес: Slava.Shimansky@ksu.ru 5 ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 34 № 6 2008
ВВЕДЕНИЕ
Среди известных предкатаклизмических переменных (ПП) звезд группа молодых систем, содержащих горячие O-субкарлики, является самой малочисленной. Согласно данным последнего каталога Риттера и Колба (2003) и обзора Шиманского и др. (2006) надежно классифицировано восемь объектов подобного типа, а еще пять считаются вероятными кандидатами. В настоящее время большинство молодых ПП слабо изучено, несмотря на наличие у них уникальных характеристик излучения. Присутствие в системах горячих субкарликов в паре со звездами позднего спектрального класса приводит к формированию мощных эффектов отражения с правильными колебаниями блеска с амплитудами от 0m5 до 5. Спектры молодых ПП насыщены эмиссионными линиями высокоионизо-ванных элементов, указывающих на возрастание температуры до Te = 30 000 K в области облучаемой плазмы. Одновременно выполненные исследования свидетельствуют об увеличенных по сравнению со звездами главной последовательности (ГП) радиусах и температурах вторичных компонентов молодых ПП, т.е. о наличии у них избытка светимости. Амплитуды избытков составляют до (10—80)Lbol звезд ГП соответствующих масс и не объясняются влиянием эффектов отражения. Предполагается (Шрейбер, Ганзике, 2003; Шиманский и др., 2003), что наблюдаемая высокая светимость звезд определяется их остаточным возбуждением после сброса общей оболочки системы. Таким образом, изучая современные характеристики вторичных компонентов молодых ПП, можно сделать выводы как о физических процессах, происходящих в них в фазе общей оболочки, так и о темпах релаксации к спокойному состоянию. Ранее Шиманским и др. (2004) был проведен анализ фотометрических и спектроскопических наблюдений одной из новых молодых ПП — V664 Cas. Оказалось, что избыток светимости ее вторичного компонента не превышает 30%, т.е. намного меньше характерного значения для других систем. Поэтому объектом настоящего исследования мы выбрали звезду с близкими параметрами главного компонента, что указывает на сопоставимость возрастов обеих ПП.
Впервые принадлежность V477 Lyr к классу тесных двойных систем показана на основе фотометрических наблюдений Грауера и Бонда (1981). Кривая блеска объекта свидетельствовала о наличии в ней эффектов отражения с амплитудой около 1m5 в полосе V и частных затмений с глубиной 0m7. Позднее Риттер (1986) указал на близость кривых блеска V477 Lyr и известной ПП UU Sge и сделал вывод об их одинаковом эволюционном статусе. Используя имеющиеся параметры UU Sge, он
предложил оценки масс компонентов V477 Lyг (Мг = 0.60М© и М2 = 0.25М©) и температуры горячего субкарлика (Т^ = 105 000 В целом данные параметры согласовывались с наличием у системы яркой планетарной туманности Abell 46, что указывало на относительную молодость объекта.
Единственное всестороннее исследование V477 Lyг выполнено в работе Поллакко и Белла (1994), проанализировавших собственные обширные фотометрические и спектроскопические наблюдения в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах. В результате авторы получили полный набор параметров системы и синтезировали ее кривую блеска в рамках чернотельного приближения. Однако детальный анализ найденных параметров показывает наличие в них заметных противоречий. Температура (Т^ = 60 000 ± 10 000 Ю и радиус (Яг = 0.17 ± 0.01Я©) главного компонента на эволюционных треках Шонбернера (1981, 1983) соответствуют голубым субкарликам с массой не более М = 0.48 ± 0.025М©, что меньше предложенного Полакко и Беллом (1994) значения М = = 0.51М©. Аналогичный вывод можно сделать при использовании эволюционных треков главных компонентов тесной двойной системы из работы Ибена и Тутукова (1993). Кроме того, величина Мг из работы Поллакко и Белла (1994) не соответствует современным представлениям о массах ядер планетарных туманностей. Согласно результатам (Поллакко, Белл, 1994) вторичный компонент V477 Lyг с массой М2 = 0.15М© имеет температуру Т^ = 5300 K и радиус Я2 = 0.46Я©, т.е. обладает 35-кратным избытком светимости по сравнению со звездами ГП (Жирарди и др., 2000). Необходимо отметить, что параметры звезды найдены при анализе кривой блеска только в полосе V на основе метода чернотельного приближения.
Таким образом, корректное определение параметров и физического состояния компонентов V477 Lyг и решение вопроса о реальности избытка светимости Ь2 требуют проведения дополнительных фотометрических и спектроскопических наблюдений в разных фазах орбитального периода и их последующего комплексного анализа. В рамках данной работы нами уточнены все параметры V477 Lyг на основе собственных наблюдений и теоретического исследования ее кривых блеска и лучевых скоростей. При этом мы отказались от использования значения Т^ (1) из работы Поллакко и Белла (1994) и руководствовались требованиями оптимального описания наблюдаемых кривых блеска V477 Lyг и согласия параметров ее главного компонента с данными эволюционных треков Блоекера (1995). В следующем разделе дана информация о выполненных фотометрических и спектроскопических наблюдениях объекта и их
обработке. Далее представлены данные об особенностях измерения и анализа лучевых скоростей и уточненных массах компонент, а также методика моделирования теоретических спектров и кривых блеска У477 Lyr и найденные с ее помощью наборы параметров. Приведены результаты расчетов теоретических спектров системы и отождествления наблюдаемых линий. Проанализированы параметры молодых ПП с точки зрения теории эволюции звезд.
НАБЛЮДЕНИЯ
Фотометрия
Результаты фотометрических наблюдений У477 Lyr в V-фильтре, выполненных в 1990 г. на 1-м телескопе ЛКТ с использованием CCD-приемника, взяты нами из работы Поллакко и Белла (1994). Наблюдения в полосе К сделаны 28 июня 2004 г. на российско-турецком 1.5-м телескопе РТТ-150, установленном в национальной обсерватории Тюбитак на горе Ба-кырлытепе (Турция). В процессе наблюдений, проведенных в отличных климатических условиях с размером звездных изображений около
1.2, применялась CCD-матрица фирмы ANDOR (2048 х 2048 пикселов размерами 13.5 х 13.5 мкм) с глубоким термоэлектрическим охлаждением, размещенная в кассегреновском фокусе телескопа. Нами получено 166 изображений в двух сетах (80 и 86 изображений) с продолжительностью экспозиции 60 с. Наблюдения системы в В-полосе проведены 16 августа 2004 г. на штатном восьмиполосном фотометре 1-м телескопа Цейс-1000 САО РАН. В работе использовалась CCD-ма
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.