научная статья по теме ЦИКЛ АКТИВНОСТИ V833 TAU ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ ЗА 1899–2009 ГГ Астрономия

Текст научной статьи на тему «ЦИКЛ АКТИВНОСТИ V833 TAU ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ ЗА 1899–2009 ГГ»

УДК 524.384

ЦИКЛ АКТИВНОСТИ V833 TAU ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ ДАННЫМ

ЗА 1899-2009 ГГ.

© 2015 г. Н. И. Бондарь*

НИИ "Крымская астрофизическая обсерватория", Научный, Республика Крым Поступила в редакцию 19.08.2014 г.; принята в печать 24.09.2014 г.

По фотоэлектрическим данным в полосе B и откалиброванным фотографическим оценкам построена обобщенная кривая блеска звезды V833 Tau (красный карлик, dR^e), покрывающая интервал с 1899 по 2009 гг. К ряду среднегодовых B-величин были применены методы частотного анализа, и в результате найдены возможные циклы фотосферной активности, действующие на разной временной шкале. Высокоамплитудные изменения, до 0.6т(0.8), регулируются циклом длительностью 78.25 года. Обнаружен цикл 18.8 года с амплитудой 0.39т— 0.16т, рассмотрены изменения его характеристик для каждой эпохи наблюдения. Установлено, что в течение цикла при понижении блеска звезда краснеет, что указывает на связь 18-летнего цикла с процессами пятнообразования. Подтверждено существование открытых ранее коротких циклов — 6.4 и 2.5 года.

DOI: 10.7868/S0004629915030019

1. ВВЕДЕНИЕ

Звезда V833 Tau (HD 283750) является спектрально-двойной системой с орбитальным периодом 1.79d [1]. Ее невидимый компонент относится к коричневым карликам c массой 0.05— 0.17 Mq [2], другой компонент — красный карлик спектрального класса dK5e [3], Vmax = 7.90m [4], проявляющий активность, характерную для звезд типа BY Dra [5]. V833 Tau выделяется среди звезд этого типа параметрами многолетнего цикла фотосферной активности. Впервые медленные изменения ее блеска с характерным временем 60 лет были выявлены Хартманном и др. [6] по фотографическим пластинкам из коллекции Гарвардской обсерватории и объяснены циклическими изменениями состояния запятненности поверхности. Исследования по коллекции ГАИШ, выполненные Бондарь [7], подтвердили ход кривой блеска и высокую амплитуду переменности, — около 0.6т; временная оценка цикла осталась неуверенной из-за того, что длительность фотометрического ряда сравнима с длительностью предполагаемого цикла. В настоящее время накопленные фотоэлектрические данные совместно с фотографическими представляют поведение блеска звезды более, чем за 100 лет. Анализ таких рядов приводит к оценке длительности цикла в 69 лет [8] и 71 год [9]. По фотоэлектрическим наблюдениям 1987—2000 гг. найдены также и короткие, малоамплитудные циклы — 6.5 года и 2.4 года [8]. Мультицикличность,

* E-mail: otbn@mail.ru

согласно [10], характерна для активных звезд, входящих в режим регулярных циклов.

Для большинства активных красных карликов обнаруженные циклы, как короткие, так и длинные, остаются заподозренными, требующими подтверждения по более плотным и продолжительным рядам данных о различных индексах, связанных с феноменом магнитной активности звезд.

Индексами фотосферной активности являются максимальная амплитуда вращательной модуляции и амплитуда переменности среднегодового блеска [11]. В настоящей работе для звезды V833 Tau получены среднегодовые B-величины на интервале с 1899 по 2009 гг., выполнен частотный анализ данных по всему ряду и на избранных интервалах, уточнены характеристики высокоамплитудного цикла и менее мощных коротких циклов. Впервые выявлена переменность на интервале 18.8 года, рассмотрено развитие этого цикла для 6 различных эпох, показана его связь с процессами пятнообразования.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ КРИВОЙ БЛЕСКА

Исследуемый ряд среднегодовых значений B-величин был сформирован по фотографическим оценкам из [6, 7] и фотоэлектрическим B-величинам, полученным в 1994—2003 гг. на 1.25-м телескопе Крымской астрофизической обсерватории (КрАО), а также данным из публикаций [12,

Таблица 1. Средние годовые B-величины V833 Tau в 1994—2003 гг. по наблюдениям на 1.25-м телескопе КрАО

Год В-величины Среднеквадратичная ошибка Число данных

1994 9.24 0.013 13

1995 9.17 0.012 10

1996 9.06 0.106 2

1997 8.91 0.008 2

1999 9.04 0.008 11

2000 9.03 0.004 2

2001 9.05 0.012 4

2002 8.98 0.058 4

2003 9.12 0.005 1

Таблица 2. Источники данных для построения кривой блеска V833 Tau

Интервал наблюдений, (годы) Число средних годовых значений Ссылка

1899-1980 59 Hartmann et al., 1981 [6]

1905-1988 44 Bondar', 1995 [7]

1983, 1987-1989 4 Oláh, Pettersen, 1991 [12]

1992-1996 5 Strassmeier et al., 1997 [13]

1997-1998 2 Oláh et al., 2001 [8]

1994-2003 9 Настоящая статья

2002-2009 8 Каталог ASAS [14]

13]. Кроме того, использованы V-величины 1997— 1998 гг. [8], пересчитанные в B-величины со средним значением B — V = 1.07 [13], и значения V из каталога ASAS [14] за 2002-2009 гг., редуцированные к крымским данным по формуле B = 1.125V + 0.0168.

Фотоэлектрические наблюдения V833 Tau на 1.25-м телескопе АЗТ-11 выполнены с помощью 5-канального фотометра-поляриметра Пииролы по методике, описанной в [15]. В каждую дату наблюдений выполнялось не менее 2 сетов, содержащих несколько регистраций V833 Tau, записи звезд сравнения (HD 283749, HD 283772) и контрольных звезд (HD 283691, HD 283701) проводились в начале и конце каждого сета. Время экспозиции составляло 10-20 с. Редукция

инструментальных звездных величин к UBVRI-величинам выполнена согласно [15, 16]; за период наблюдений коэффициенты редукции контролировались несколько раз.

Полученные 49 оценок блеска были усреднены за каждый год; B-величины и ошибки их определения приведены в табл. 1. Большая среднеквадратичная ошибка в 1997 г. объясняется значительными колебаниями блеска в 1997 г., вызванными поярчанием звезды на 0.2m относительно значения в 1996 г. [4, 15]. В остальные годы ее значения сравнимы со среднеквадратичной ошибкой среднегодовых B-величин контрольных звезд сравнения, равной 0.009m. Кривая блеска на рис. 1 представляет изменения Б-величин у звезды V833 Tau от года к году по данным из источников, приведенных в табл. 2, за период с 1899 по 2009 гг. Очевидно присутствие нерегулярной переменности с разной амплитудой на временах от нескольких лет до десятков лет. Среднеквадратичное отклонение Б -величин отражает ошибки метода и переменность в течение года.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА КРИВОЙ БЛЕСКА

Частотный анализ ряда среднегодовых Б -величин выполнен по программам [17, 18], в которых заложено несколько методов поиска периодов. Значение наиболее длинного периода, сравнимого с интервалом наблюдений, определено по исходному ряду и по сглаженному полиномом 3-й степени с учетом линейного тренда. Поиск периодов в первом приближении был сделан в широком диапазоне — от 50 до 85 лет, а затем в области концентрации пиков в интервале 70— 85 лет. Из возможных длинных периодов 77— 80 лет лучшая фазовая кривая получилась со значением P\ = 78.25 года. Для вычитания этой периодичности из оригинальных данных выполнена их свертка с указанным периодом и аппроксимация фазовой кривой полиномом 7-й степени. При построении фазовых кривых за начальную эпоху принято TO = 1899. Амплитуда переменности составляет ~0.5m. Ряд остатков, полученный в результате учета высокоамплитудного цикла P\ и линейного тренда, представлен на рис. 2б. Принимая во внимание, что среднеквадратичная ошибка остаточного ряда не превышает 0.07m, в изменениях значений ДБ можно предположить присутствие периодичности с амплитудой не более 0.4m.

Поиск значимых периодов для частот v < < 1/2 ДТ выполнялся по всему ряду остатков и на отдельных интервалах с последовательным применением процедур частотного анализа [19, 20]. Для учета вклада переменности в изменения

B

10.0 -

1900 1920 1940 1960 1980 2000 Годы

Рис. 1. Среднегодовые B-величины звезды V833 Tau в 1899—2009 гг. Обозначения: светлые треугольники — данные из [6], темные треугольники — данные из [14], светлые кружки — результаты наблюдений на АЗТ-11, темные кружки — данные из [7], светлые квадратики — данные из [12], темные квадратики — данные из [8], крестики — данные из [13], черточки — среднеквадратичные отклонения.

B 8.8

9.0

9.2

9.4

9.6

9.8

10.0

P = 78.25 года

4

•х .л»^ •

Ш-• **

(а)

0.2 0.4 0.6 0.8 Фаза

1.0

AB -0.2 0 0.2 0.4

Iii Ii ;Aj* ,i

т<т i vx,

h m m i ifTM

Iii!: У ¿Ü* Si* '

Ш

(6)

1900 1920 1940 1960 1980 2000 Годы

Рис. 2. Период 78.25 года для звезды V833 Tau: (а) — среднегодовые B-величины (темные кружки) и усредненные по бинам (светлые кружки) на фазовой кривой, (б) — массив остатков после вычитания периодичности из исходного ряда данных.

0

блеска звезды с найденным периодом строилась г

фазовая кривая, выполнялась ее аппроксимация н

полиномом высокой степени и после вычитания н

значений полинома проводился частотный анализ л

ряда остатков. о

В ряду остатков после вычитания 78-летней т

периодичности показал наличие Р2 = 18.81 года (

(рис. 3а). Свертка данных АБ с этим периодом н

приведена на рис. 3б. После учета этой переменности по ряду остатков выполнен поиск периодичности в интервале 1—25 лет. Периодограмма, полученная методом Юркевича, показывает пик, соответствующий Р3 = 6.44 года, а после учета этого периода найден период Р4 = 2.52 года (рис. 3в). Оба эти периода были найдены в [8], поэтому, несмотря на их низкую значимость по исследу-

св &

и

О И

о

и &

о

С 0.0101

15 25

Период, годы

се &

о д

о

и р

е П

0.005

15

Период, годы

(а)

AB -0.2

0

0.2

0.4

(в)

P = 18.81 года ' •

(б)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Фаза

Рис. 3. Период 18.81 года для звезды V833 Tau: (а) — поиск периодичности в интервале 1—35 лет после учета Pi = = 78.25 года, (б) — свертка данных с периодом 18.81 года, (в) — поиск периодов на интервале 1—25 лет после учета P2 = 18.81 года.

0

AB -0.2

0

0.2

0.4

P = 6.44 года - * .

.1% ..<»!• • . * • V/

• t • : .. • • •• f

• • * • •

(а)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Фаза

AB -0.2

0

0.2

0.4

P = 2.52 года

«

• • —* •! • •

л \ X • Л1, «• %

(б)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Фаза

Рис. 4. Свертки остаточных величин AB звезды V833 Tau с периодами P3 = 6.44 года (а) и P4 = 2.52 года (б) после учета периодов P1 = 78.25 года и P2 = 18.81 года.

емому ряду данных, они рассматриваются здесь как подтверждение полученного ранее результата. Свертки с этими периодами показаны на рис. 4; амплитуды перио

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.

Показать целиком