ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 30, № 8, с. 605-622
УДК 524.33
JHKLM-ФОТОМЕТРИЯ углеродных звезд
© 2004 г. О. Г. Таранова*, В. И. Шенаврин
Астрономический институт им. П.К. Штернберга, Москва Поступила в редакцию 24.02.2004 г.
Обсуждаются результаты JHKLM-фотометрии девяти углеродных мирид, восемнадцати углеродных полуправильных переменных и двух кислородных мирид. Для четырнадцати углеродных звезд представлены и проанализированы ИК-кривые блеска и цвета. Для всех наблюдаемых объектов получены оценки оптических толщин околозвездных пылевых оболочек, угловых диаметров звезд и их температур.
Ключевые слова: звезды — переменные и пекулярные; углеродные; ИК-фотометрия; пылевые оболочки звезд.
JHKLM PHOTOMETRY FOR CARBON STARS, by O. G. Taranova and V. I. Shenavrin. We discuss our JHKLM photometry for nine carbon Mira stars, eighteen carbon semiregular variables, and two oxygen Mira stars. For fourteen carbon stars, we present and analyze the infrared light and color curves. For all of the observed objects, we have estimated the optical depths of the circumstellar dust envelopes, the angular diameters of the stars, and their temperatures.
Key words: stars — variable and peculiar; carbon stars; infrared photometry; circumstellar dust envelopes.
ВВЕДЕНИЕ
С середины 80-х годов в нашу программу исследования пылевых околозвездных оболочек было включено несколько углеродных звезд, в том числе две симбиотические системы (UV Aur и NQ Gem), холодными компонентами которых являются углеродные звезды, а также яркие (в ИК-диапазоне) одиночные объекты. Анализ результатов JHKLM-фотометрии этих звезд (Таранова, Шенаврин, 1999; Таранова, 2000) позволил, в частности, оценить параметры самих углеродных звезд и связанных с ними пылевых оболочек. ИК-фотометрия уникальной углеродной звезды RW LMi показала, что ее излучение согласуется с излучением звезды, близкой к нормальному гиганту спектрального класса М5, окруженному пылевой оболочкой с температурой частиц (графитовых) ^1000 K и оптической толщиной на длине волны 1.25 мкм не менее 1.7. ИК-излучение симбио-тической системы UV Aur можно представить излучением звезды, близкой к нормальному гиганту М5, окруженному пылевой оболочкой с температурой частиц (графитовых) ^750 K и оптической толщиной на длине волны 1.25 мкм около 0.35.
В 2000 г. с целью дальнейшего исследования холодных звезд и околозвездных пылевых оболочек
Электронный адрес: taranova@sai.msu.ru
список был расширен до двадцати девяти объектов. В него вошли двадцать семь углеродных звезд и две кислородные мириды.
В данной работе приводятся результаты ]ИКЬМ-фотометрии этих звезд, проведенной с 2000 по 2003 г.
НАБЛЮДЕНИЯ
ИК-фотометрия углеродных звезд проводилась на 1.25-м телескопе Крымской лаборатории ГАИШ при помощи фотометра с фотовольтаи-ческим приемником из антимонида индия (1пБЬ), охлаждаемого жидким азотом (Наджип и др., 1986). Фотометр установлен в кассегреновском фокусе телескопа, выходная диафрагма составляла ^12", пространственное разделение пучков при модуляции ^30" в направлении восток—запад. Список исследуемых в данной работе звезд приведен в табл. 1. В третьем столбце указан диапазон изменений V-величины, в четвертом — спектральный класс и тип переменности, в пятом — период переменности. Эти данные взяты из ОКПЗ (Холопов и др., 1985—1990). Стандартные звезды подбирались из каталога Джонсона и др. (1966), для которых И£М-величины оценивались на основании их спектральных классов и соотношений из работы Курниефа (1983). Ошибка одного
Таблица 1. Список наблюдаемых объектов
№ Объект V Sp; тип переменности Период
1 ST And 7.7-11.8 С4.3-С6; SRA 328.34
2 VX And 7.6-9.3 C4.5; SRA 369
3 S Aur 8.2-13.3 C4.5; SR 590.1
4 UV Aur 7.4-10.6 C6.2-C8; M 394.42
5 UU Aur 7.83-10 C5.3-C7.4; SRB 234
6 W Cas 7.8-12.5 C7.1; M 405.57
7 X Cas 9.45-13.2 C5.4; M 422.84
8 VCrB 6.9-12.6 C6.2; SR 357.63
9 UCyg 5.9-12.1 C7.2—C9.2; M 463.24
10 VI426 Cyg 10.8-13.8 C7.2; M 470
И NQ Gem 7.4-7.99 C6.2; SR+ZAND 70:
12 TU Gem 9.4-12.5 C6.4; SRB 230
13 CW Leo 10.96-14.8 C9.5; M 630
14 RW LMi 12.8-16.5 C4.3; SRA 640
15 T Lyn 8.8-13.5 C5.2—7.1; M 406.0
16 ULyr 8.3-13.5 C4.5; M 451.72
17 RX Peg 9.7-11.6 C4.4; SRB 629:
18 DY Per 10.6-13.2 C4.5; SRB 792*
19 SYPer 8.7-? C6.4E; SRA 474
20 XSge 7-9.7 С6—5; SR 196
21 TU Tau 5.9-9.2 C5.4+A2 III; SRB 190
22 Y Tau 6.5-9.2 C6.5; SRB 241.5
23 BD Vul 9.3-12.7 C6—7.3; M 430
24 SU And 8.0-8.5 C6.4; LC -
25 UY And 7.4-12.3 C5.4; LB -
26 TX Aur 8.5-9.2 C5.4 (N3); LB -
27 NQ Cas 10.6-11.5 C4.5; LB -
28 EH And 11.2-12.3 M7 187
29 V2108 Oph 6.6-8.8 M7-M9 -
* Значение периода приведено согласно данным работы Алксниса и др. (2002).
Примечание. LB — медленно меняющиеся неправильные переменные поздних спектральных классов, как правило гиганты; LC — неправильные переменные сверхгиганты поздних спектральных классов, с амплитудой порядка 1m( V); M — переменные типа Миры Кита; SR — полуправильные переменные, гиганты или сверхгиганты промежуточных и поздних спектральных классов, обладающие заметной периодичностью; SRA — полуправильные переменные гиганты поздних спектральных классов с устойчивой периодичностью; SRB — полуправильные переменные гиганты поздних спектральных классов с плохо выраженной периодичностью; ZAND — симбиотические переменные типа Z And.
ST And, JD(MAX) = 2452110 S Aur, JD(MAX) = 2452034.12
JD 2450000+
Рис. 1. Кривые изменений J-блеска и показателей цвета J—Н, К—Ь и Ь—Ы для тринадцати углеродных звезд и одной кислородной мириды. Сверху каждой группы графиков указаны название объекта и эпоха максимума или минимума J-блеска. Вертикальные линии — положения максимумов и минимумов J-блеска. Штриховые прямые линии — линии регрессии.
измерения при фотометрии углеродных звезд не превышала 0™01-0™03.
Соответственно ошибки при оценках ИК-показателей цвета не превышали 0m 1 для L-M и 0m05 для показателей цвета, не включающих наблюдения в фильтре M.
Таким образом, в список наблюдаемых звезд включены двадцать семь углеродных звезд и две кислородные мириды. Среди углеродных звезд девять мирид, четыре неправильные переменные, четырнадцать полуправильных переменных, две из которых, UV Aur и NQ Gem, являются холодными компонентами симбиотических систем. Двадцать четыре объекта являются периодическими.
КРИВЫЕ БЛЕСКА И ЦВЕТА ОТДЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
Для каждого объекта по результатам наших наблюдений1 были определены средние за время наблюдений звездные ]ИКЬМ-величины и значения ИК-показателей цвета. Их значения сведены в табл. 2, там же даны их стандартные отклонения ошибки и число усредняемых значений N (число ночей наблюдения объекта). Звездочкой в первом столбце табл. 2 отмечены параметры, для которых число усредняемых значений N меньше на единицу.
1Данные ]ИЛХМ-фотометрии можно запросить по адресу: taranova@sai.msu.ru
4m0
4.8 1.2
0.8
1.0
0.8
0.4 0.2 0
ТАРАНОВА, ШЕНАВРИН UV Aur, JD(MAX) = 2450922.83 UU Aur, JD(MAX) = 2452000
1.1
1.3
I I B I-1-1-\
J-H
K-L
1.2
1.1
0.6
0.5
-0.4
-0.6
J-H
K-L
+
L-M
11000 12000 12000 JD 2440000+
12 500
Рис. 1. Продолжение
Анализируя данные табл. 2 можно отметить следующее. Среди углеродных мирид наибольшая амплитуда изменений J-блеска наблюдалась у ИК-объекта CW Leo (aJ ~ 0??7) и полуправильной переменной, также ИК-объекта RW LMi (aJ ~ ~ 0™7). Колебания J-блеска в пределах aJ ~ 0™7 наблюдались у кислородной мириды V2108 Oph. У остальных объектов колебания J-блеска соответствовали aJ ~ 0?04—0"?6
Для четырнадцати объектов из табл. 1 получены относительно длинные ряды наблюдений и на рис. 1 для них представлены кривые изменений J-блеска и показателей цвета J—H, K—L и L—M.
ST And. Для этого объекта наблюдения охватывали более трех периодов. Периодические колебания J-блеска наблюдались на фоне линейного тренда. За время наших наблюдений J-блеск упал примерно на 0"?6 и звезда краснела — увеличивались показатели цвета J—H (Д(J—H) ~ 0?2) и
К—Ь (А(К—Ь) — от 15). Показатель цвета Ь—Ы уменьшался. Примерно такие же амплитуды изменений блеска и цвета наблюдались и в периодических изменениях, при этом в минимуме периодических колебаний 1 -блеска наблюдалось покраснение объекта. Колебания значений показателя цвета Ь-Ы происходили в противофазе с показателями цвета 1—Н и К—Ь.
S Aur. Наблюдения охватывали чуть более одного периода. Периодические колебания 1 -блеска заметны, линейный тренд не отмечен. Изменения показателей цвета 1—Н и К—Ь происходили в пределах ошибок. Показатель цвета Ь—Ы уменьшался.
UV Aur. Наблюдения перекрывали около шести периодов. Периодические колебания хорошо заметны в изменениях 1 -блеска (А1 — 1т) и показателей цвета. В минимумах блеска звезда краснела. Тренд не наблюдался.
V CrB, JD(MAX) = 2451275.203 T Lyn, JD(MAX) = 2452133
JD 2440000+
Рис. 1. Продолжение
UU Aur. Наблюдения охватывали около трех периодов. Колебания J-блеска составляли <~0™2, но период 234 сут не прослеживался. Положения максимумов на кривой J-блеска нанесены с начальной эпохой JD 2452000 (предполагаемый максимум J-блеска на рис. 1). Возможно в колебаниях J-блеска существует линейный тренд. Изменения показателей цвета почти не превышали ошибок.
VCrB. Наблюдения охватывали около пяти периодов. Звезда по характеру изменений J-блеска и показателей цвета J—H и K—L похожа на UV Aur. Колебания значений показателя цвета L—M происходили в противофазе с изменениями показателей цвета J—H и K—L (подобно ST And).
T Lyn. Объект наблюдался около трех периодов, однако все наблюдения проведены в фазах, близких к минимуму. За время наблюдений средний J-блеск упал примерно на 1, показатели цвета
J—H и K—L почти не менялись, L—M увеличивался.
W Cas. Наблюдения охватывали более двух периодов. За время наблюдений показатель цвета J—H увеличивался примерно от 0^95 до 15, K—L уменьшился на 0m15, изменения L—M в пределах ошибок.
TU Gem. Наблюдения охватывали около четырех периодов. Колебания J-блеска составляли примерно 0m2, изменения показателей цвета — в пределах ошибок. Положения минимумов на кривой J-блеска нанесены с начальной эпохой JD 24
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.