УДК 524.33
ИНФРАКРАСНАЯ ФОТОМЕТРИЯ НОВОЙ ДЕЛЬФИНА 2013 (= V339 Del) В ПЕРВЫЕ ШЕСТЬДЕСЯТ ДНЕЙ ПОСЛЕ ВСПЫШКИ
© 2014 г. О. Г. Таранова , А. М. Татарников, В. И. Шенаврин, А. А. Татарникова
Астрономический институт им. П. К. Штернберга Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова Поступила в редакцию 21.10.2013 г.
Проанализированы результаты JHKLM-фотометрии Новой Дельфина 2013, полученные в первые шестьдесят дней после вспышки. Анализ распределения энергии в широком спектральном диапазоне 0.36—5 мкм показал, что источник имитирует излучение нормальных сверхгигантов спектральных классов В5 и А0 для двух дат вблизи максимума оптического блеска, "август 15.94UT" и "август 16.86UT" соответственно. Получена оценка расстояния до Новой — D « 3 кпк. Для указанных дат оценены следующие параметры: болометрические потоки —9 х 10-7 эрг/с см2 и —7.2 х 10-7 эрг/с см2, светимости L « 2.5 х 105LQ и «2 х 105LQ, радиусы источника R « 6.3 х 1012 см и «1.2 х 1013 см. Скорость расширения Новой вблизи максимума оптического блеска составляла —700 км/c. Показано, что через месяц после максимума оптического блеска в распределении энергии в ИК-диапазоне появился избыток излучения, связанный с формированием пылевой оболочки. Проведены оценки параметров пылевого компонента для двух дат наблюдений JD 2456557.28 (21.09.2013) и JD2456577.18 (11.10.2013). Для этих дат получены оценки параметров пылевой оболочки: цветовые температуры «1500 К и «1200 К, радиусы «6.5 х 1013 см и 1.7 х 1014 см, светимости —4 х 103L0 и -1.1 х 104L0, масса пыли -1.6 х 1024 г и —1025 г. Суммарная масса выброшенного за двадцать дней вещества (газ + пыль) могла достигать —1.1 х 10-6М0. Темп поступления пыли в оболочку Новой составлял —8 х 10-8М0/год. Скорость расширения пылевой оболочки составляла около 600 км/с.
Ключевые слова: новые звезды, ИК-излучение, газопылевые оболочки.
DOI: 10.7868/S0320010814030085
ВВЕДЕНИЕ
14 августа 2013 г. японским астрономом-любителем Коичи Итагака была открыта яркая Новая в созвездии Дельфина (Nova Del 2013 = = V339 Del). В момент открытия ее блеск составлял ~7m. Через несколько дней (к полудню 16 августа 2013г.) звезда стала еще ярче и ее блеск достиг <~4.3m. После этого блеск стал медленно уменьшаться со скоростью примерно 0.17m в день и к началу октября 2013 г. звезда стала слабее 9m.
Томов и др. (2013) по эквивалентной ширине линии Nal оценили межзвездное поглощение для Новой: E(B-V) & 0.17m. Оценки расстояния до Новой, сделанные из различных предположений, лежат в диапазоне 1.8—5 кпк.
Электронный адрес: taranova@sai.msu.ru
НАБЛЮДЕНИЯ
JHKLM-фотометрия Новой Дельфина 2013 была начата нами спустя двое суток после ее открытия (16 августа 2013 г.), а последнее наблюдение, обсуждаемое в данной работе, проведено 11 — 12 октября 2013 г. Некоторые данные нашей ИК-фотометрии опубликованы в работах Бурлак и др. (2013) и Шенаврина и др. (2013). Наблюдения проводились на 125-см телескопе Крымской станции ГАИШ при помощи InSb-фотометра. Описание методики наблюдений и параметры аппаратуры можно найти в работе Шенаврина и др. (2011). Ошибки фотометрии не превышали 0.04т в фильтре M, в остальных фильтрах они были в пределах 0.02т. В качестве фотометрического стандарта использовались звезда BS 7635 из каталога Джонсона (1966). Ее HLM величины оценивались по JK величинам и спектральному классу на основании соотношений из работы Курннифа
142 2
6 -
2 -
6
л
к
и ~ £ 2 к ч
о
я «
л
к 6 и 6
ш о я
со 2
6 2
6 -6520
1.8 Р
6540 6560
ГО 2450000+
6580
6520
6540 6560
ГО 2450000+
6580
Рис. 2. Изменения ИК-цвета Новой Дельфина 2013 Рис. 1. Изменения ИК-блеска Новой Дельфина 2013 за первые 60 дней. Вертикальной линией отмечен воз-
за первые 60 дней. Стрелкой отмечен момент максиму- можный момент появления пылевой компоненты.
ма блеска в фильтре J. Вертикальной линией отмечен возможный момент появления пылевой компоненты.
(1983) и составляют: 3 = 0.79т, Н = 0.03т, К = = -0.16т, Ь = -0.36т, М = -0.08т. В первые ночи наблюдений изменения ИК-блеска Новой происходили буквально "на глазах", поэтому, как правило, каждую ночь проводилось несколько оценок ИК-блеска звезды.
РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты ИК-фотометрии Новой Дельфина 2013 с 16 августа по 12 октября 2013 г. представлены на рис. 1 и 2 в виде наблюдаемых кривых изменений /ИКЬЫ-блеска и показателей цвета 3—Н, Н—К, К—Ь и Ь—М. На графике изменений блеска в фильтре 3 стрелкой отмечен момент максимума 3-блеска (ЛЭ2456523.36, 18 августа 2013 г.). Он наступил примерно на два дня позже максимума в видимом диапазоне. Видно, что с увеличением
длины волны момент максимума блеска смещается на более поздние даты.
1. В сообщении Бурлак и др. (2013) для нескольких ночей наблюдений приведены результаты почти одновременной оптической и ИК-фотометрии Новой. Дополнив их данными по Р-блеску Новой из базы данных ААУБО (www.aavso.org), можно оценить некоторые параметры Новой на основе распределения энергии (РЭ) в ее спектре в широком спектральном диапазоне 0.36—5 мкм вблизи максимума оптического блеска (август 15.94иТ и 16.86иТ). В таблице во втором и четвертом столбцах приведены звездные величины, исправленные за межзвездное поглощение, для двух указанных выше дат.
Для дальнейшего анализа оценим расстояние до Новой, используя эмпирические соотношения До-унса и Дюрбека (2000), связывающие абсолютную звездную величину новых в максимуме со временем падения блеска на 2т(Му(¿2)) и 3т(Му(¿3)). По кривым блеска Новой в оптическом диапазоне,
Оптическое и ИК-излучение Новой Дельфина 2013, исправленное за межзвездное поглощение с Е(Б—У) = = 0" 17
Длина Август 15.941Л Август 16.86УТ
волны,
мкм то то(В51) то т(Л01)
0.36 3.68 3.7 3.80 3.75
0.45 4.39 4.4 4.18 4.18
0.55 4.49 4.5 4.17 4.18
0.7 4.09 4.48 4.19 4.15
1.25 4.71 4.63 4.05 4.06
1.65 4.70 4.62 4.00 3.98
2.2 4.65 4.63 4.00 3.97
3.5 4.35 4.61 3.81 3.90
5 4.28 (4.63) 3.82 (3.97)
приводимых ЛЛУБО, ¿2 & 11 дней, ¿3 & 21—25 дней, соответственно Му = —8.4т ... —8.7т и расстояние с учетом межзвездного поглощения Б = 2.7— 3 кпк. При расчетах расстояние принималось равным 3 кпк.
Анализ полученных РЭ и сравнение их с РЭ для нормальных звезд (Джонсон, 1966 и Курнниф, 1983) показали, что для даты "август 15.94иТ" источник имитирует излучение нормального В5 сверхгиганта (третий столбец таблицы), возможно с небольшим избыточным излучением на 5 мкм (фильтр М); для даты "август 16.8биТ" наблюдаемое РЭ Новой близко к спектру нормального А0 сверхгиганта (пятый столбец таблицы). На рис. 3 кружками показаны исправленные за межзвездное поглощение потоки, посчитанные на основе данных таблицы, сплошными линиями — РЭ для нормальных сверхгигантов (В51 и А01). Интегральные потоки в диапазоне 0.36—5 мкм составляли -3.8 х 10"7 эрг/с см2 ("август 15.94иТ") и -4.8 х х 10"7 эрг/с см2 ("август 16.86иТ"). Полагая, в соответствии со спектральными классами, температуру источника Т(Ыоуа) & 13 600 (В51) и 9400 (А01) (Грэй, Корбалли, 2009), оценим поток, приходящий от звезды вне спектрального диапазона, в котором проводились наблюдения, и получим болометрические потоки —9 х 10_7 эрг/с см2 ("август 15.94иТ") и —7.2 х 10_7 эрг/с см2 ("август
16.86иТ"). Отсюда светимость и радиус источника: Ь & 2.5 х 105Ьо и К & (Ь/4поТ4)°'5 & 6.3 х х 1012 см ("август 15.94ЦТ") и 2 х 105Ьо и К & & 1.2 х 1013 см ("август 16.86иТ"), при расстоянии до Новой 3 кпк. Таким образом, светимость Новой в указанные даты превышала предел Эддингтона для звезды с М = 1Мо в —6 и 5 раз соответственно и Новая Дельфина 2013 относится к ярчайшим галактическим новым.
Итак, почти за одни сутки интегральный поток от Новой в спектральном диапазоне 0.36—5 мкм увеличился на (15—20%), а радиус излучающего источника вырос примерно в два раза. При этом болометрическая светимость звезды упала на 20%. Скорость расширения Новой, получающаяся из наших оценок радиуса, в это время составляла —700 км/с1.
2. Из рис. 1 и 2 видно, что с 18 сентября (вертикальные линии на рис. 1 и 2) по 11 октября 2013 г. 1 -блеск уменьшался со скоростью около 0.1т/сут, М-блеск, наоборот, увеличивался примерно с той же скоростью. Все показатели цвета увеличивались, т.е. цветовая температура источника, излучающего в диапазоне 1.25—5 мкм, уменьшалась. КЬЫ-блеск увеличивался, причем амплитуда росла с ростом длины волны, что, вместе с падением цветовой температуры, означает появление в окрестностях Новой пылевой компоненты (ПК). После 18 сентября значения показателей цвета К—Ь и Ь—М намного превышали их значения для нормальных звезд. Таким образом, 18 сентября в окрестностях Новой уже существовала пылевая оболочка.
Оценки параметров ПК проведены в рамках модели абсолютно черного тела (АЧТ) для двух дат наблюдений ЛЭ2456557.28 (21.09.2013) и ЛЭ2456577.18 (11.10.2013). На рис. 4 точками нанесены исправленные за межзвездное поглощение, наблюдаемые потоки для этих дат. Сплошными линиями проведено РЭ в спектре АЧТ. Цветовая температура ПК оценивалась по значению показателя цвета К—Ь в эти даты: Тс & 1500 К (К-Ь & 1.33т, 21.09.2013) и &1200 К (К-Ь & & 1.80т, 11.10.2013). Если весь наблюдаемый поток в фильтре Ь (3.5 мкм) приписать излучению ПК, то ее радиус КА = (Ь)/Б(Ь,Тс))°'5, где Г(Ь) — наблюдаемый поток на 3.5 мкм, Б(Ь, Тс) — интенсивность излучения АЧТ с температурой Тс на длине волны 3.5 мкм, Б — расстояние до Новой. Оценки КА приводят к следующим значениям: КА & 6.5 х 1013 см (21.09.2013) и 1.7 х 1014 см
'Оценки, приведенные выше, достаточно приблизительные, так как, например, в РЭ не учитывался возможный
вклад эмиссионных линий.
10-6 г
10-7 г
10 =■
£ м
10-9,
£ о
& 10-6
я
ьС
10-' =■
10 =■
10-9,
3
X, мкм
Рис. 3. Распределение энергии (РЭ) в спектре Новой Дельфина 2013 в диапазоне 0.36—5 мкм для двух дат наблюдений вблизи оптического максимума блеска. Сплошные кружки — наблюдаемые потоки (исправленные за величину межзвездного поглощения с Е(Б-У) = 0.17т), сплошные линии — РЭ в спектрах нормальных сверхгигантов.
1
2
5
4
(11.10.2013), т.е. скорость расширения ПК составляла около 600 км/с. С
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.