ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2007, том 33, № 8, с. 598-603
УДК 524.338.3
НЕОБЫЧНОЕ ОСЛАБЛЕНИЕ ИНФРАКРАСНОГО БЛЕСКА СН ЛЕБЕДЯ
В 2006 г.
© 2007 г. О. Г. Таранова*, В. И. Шенаврин
Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга, Москва
Поступила в редакцию 06.02.2007 г.
Представлены результаты инфракрасных наблюдений уникальной симбиотической системы CH Cyg в 2003—2006 гг. Анализ наблюдений показал, что в августе—ноябре 2006 г. на луче зрения появилось довольно плотное пылевое образование (облако или оболочка). Пылевые частицы в новой оболочке по своим оптическим свойствам похожи на графитовые и их размеры заключены в основном в пределах 0.14—0.16 мкм. Пылевая оболочка является оптически толстой и ее оптическая толщина на длине волны 2.2 мкм т(2.2) « 0.97. Масса пылевой оболочки, Мп(06) « 8 х 10~6 Mq и скорость поступления вещества в оболочку достигала ^2 х 10~5 Mq/год.
Ключевые слова: симбиотические звезды, ИК-фотометрия, переменность, пылевые оболочки.
UNUSUAL INFRARED FADING OF CH CYGNI IN 2006, by O. G. Taranova and V. I. Shenavrin. We present the infrared observations of the unique symbiotic system CH Cyg performed in 2003—2006. Analysis of these observations shows that a fairly dense dust structure (a cloud or a shell) appeared on the line of sight in August—November 2006. The dust grains in the new shell are similar in optical properties to graphite ones and their sizes are mostly within the range 0.14—0.16 ^m. The dust shell is optically thick and its optical depth at 2.2 ^m is т(2.2) « 0.97. The dust shell mass is Md(06) « 8 х 10~6 Mq and the rate of matter flow into the shell has reached ~2 х 10~5 Mq yr_1.
PACS numbers: 97.10.Fy; 97.80.Gm; 97.82.Jw
Key words: Symbiotic stars, IR photometry, variability, dust shells.
ВВЕДЕНИЕ
ИК-мониторинг уникальной симбиотической системы CH Cyg был начат в 1978 г. накануне ее оптической активности. С тех пор удалось обнаружить, проследить и объяснить целый ряд фотометрических особенностей, связанных с физическими параметрами ее звездных компонентов (в основном холодных) и газопылевым околозвездным окружением (Таранова, Шенаврин, 2004). В целом, наши наблюдения можно согласовать с моделью системы, состоящей из горячей звезды (карлик главной последовательности) и, возможно, двух холодных звезд. Вся система погружена в пылевую оболочку с переменной оптической толщиной. В 1978 г. в системе началась оптическая вспышка, связанная с горячим компонентом, после окончания которой в 1986—1989 гг. в системе впервые зафиксировано излучение вновь образованной относительно горячей пылевой оболочки.
Электронный адрес: taranova@sai.msu.ru
Ее оптическая толщина начала увеличиваться, к 1991 г. пылевая оболочка превратилась в "локальную" почти сферически-симметричную оболочку с температурой пылинок 750—800 К. В 1996 г. оптическая толщина этой оболочки достигла максимума, затем оболочка начала рассеиваться и к 2001 г. превратилась в облако, подобное тому, которое существовало в системе до 1986—1989 гг. Пылевое облако проявляет себя в основном в виде избыточного излучения (по отношению к излучению красных звезд) на длинах волн 3.5 и 5 мкм. С 2001 г. до середины 2006 г. ИК-излучение системы оставалось на уровне 1982—1984 гг.
Начиная с августа 2006 г., в ИК-излучении системы начались "сюрпризы" — примерно за сто дней (с августа по ноябрь 2006 г.) ее JHKLM-блеск упал до уровня, который ранее (с 1978 г.) не наблюдался (Таранова, Шенаврин, 2006). Наблюдения CH Cyg в начале декабря 2006 г. показали, что скорее всего падение ИК-блеска системы прекратилось. В данной работе приводятся результаты
Результаты JHKLM-фотометрии CH Cyg в 2003—2006 гг.
Календарная дата Юлианская дата, 2440000+ J Н К L М
17-18.03.03 12716.614 0.7 -0.31 -0.73 -1.4 -1.34
21-22.04.03 12751.59 0.73 -0.31 -0.71 -1.4 -1.32
14-15.05.03 12774.468 0.73 -0.3 -0.72 -1.37 -1.35
09-10.06.03 12800.547 0 . 65 -0.35 -0.77 -1.43 -1.35
11-12.07.03 12832.545 0 . 63 -0.38 -0.8 -1.45 -1.39
18-19.08.03 12870.379 0.66 -0.36 -0.78 -1.46 -1.38
09-10.09.03 12892.419 0.65 -0.78 -1.43 -1.39
08-09.10.03 12921.291 0.63 -0.38 -0.78 -1.47 -1.42
10-11.12.03 12984.155 0.64 -0.33 -0.72 -1.46 -1.4
16-17.04.04 13112.552 0.65 -0.32 -0.74 -1.45 -1.38
01-02.07.04 13188.554 0.71 -0.3 -0.72 -1.41 -1.38
04-05.08.04 13222.385 0.73 -0.23 -0.71 -1.43 -1.31
21-22.06.05 13543.388 0.8 -0.23 -0.66 -1.39 -1.36
15-16.08.05 13598.357 0.82 -0.23 -0.73 -1.44 -1.36
23-24.10.05 13667.272 0.76 -0.27 -0.72 -1.46 -1.45
08-09.11.05 13683.163 0.77 -0.26 -0.73 -1.44 -1.49
26-27.03.06 13821.567 0.77 -0.27 -0.72 -1.41 -1.44
14-15.05.06 13870.564 0.73 -0.27 -0.71 -1.44 -1.41
05-06.08.06 13953.349 0.93 -0.12 -0.58 -1.4 -1.35
11-12.08.06 13959.33 1 -0.05 -0.56 -1.4 -1.32
10-11.09.06 13989.348 1.3 0.27 -0.3 -1.29 -1.35
01-02.10.06 14010.259 1.68 0.62 -0.04 -0.95 -1.21
04-05.10.06 14013.197 1.76 0.63 0.03 -1.1 -1.24
10-11.10.06 14019.233 1.85 0.76 0.1 -1.1 -1.26
12-13.10.06 14021.244 1.92 0.81 0.13 -1.08 -1.27
13-14.10.06 14022.239 1.94 0.83 0.13 -1.11 -1.26
14-15.10.06 14023.238 1.97 0.8 0.15 -1.13 -1.4
09-10.11.06 14049.245 2.39 1.18 0.34 -1.05 -1.24
09-10.11.06 14049.255 2.41 1.18 0.35 -1.05 -1.23
16-17.12.06 14086.203 2.37 1.08 0.22 -1.17 -1.36
22-23.12.06 14092.169 2.33 1.05 0.19 -1.17 -1.4
анализа фотометрических наблюдений СИ Cyg в 2003-2006 гг.
НАБЛЮДЕНИЯ
ИК-фотометрия СИ Cyg проводилась на 1.25-м телескопе Крымской лаборатории ГАИШ при помощи фотометра с фотовольтаическим приемником из антимонида индия (InSb), охлаждаемого жидким азотом. Фотометр установлен в кассегреновском
фокусе телескопа, выходная диафрагма составляла ~12". Фотометрическим стандартом служила звезда В S 7328 из каталога Джонсона и др. (1966). Результаты фотометрии, полученные в 2003-2006 гг., приведены в таблице. Ошибки измерений во всех фильтрах ~0т01.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИК-ФОТОМЕТРИИ
За время нашей инфракрасной и оптической фотометрии СИ Cyg в системе неоднократно на-
1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006
J 1 1 I л Л _
Ь Н / Ч : : < • 9 С.
• • J-н• "Л $
•• К-Ь я * *
w— 111111
4000 6000 8000 10000 12000 14000 JD2440000+
Рис. 1. Кривые изменений 7£-блеска и показателей цвета (J-H и КСН Су^в 1978-2006 гг. Слева от вертикальной сплошной линии нанесены данные, которые обсуждались нами ранее 2006 г. Горизонтальными штриховыми линиями показаны уровни блеска и цвета в ноябре 2006 г. Остальные обозначения см. в тексте.
блюдались уникальные фотометрические явления: например, несколько раз наблюдалась активизация горячего компонента системы — происходили оптические вспышки; в 1986—1989 гг. в системе после затухания оптической вспышки на фоне существования стационарной оболочки (облака) образовалась "локальная" пылевая оболочка, которая в 2002 г., по всей вероятности, рассеялась; в 1987—1990 гг. наблюдалась заметная "активизация" холодных источников системы и т.д. По мере накопления ИК-наблюдений проводились их анализ и интерпретация. В результате была сформулирована эмпирическая модель системы, которая позволяла объяснить большую часть наблюдаемых особенностей в ИК-излучении СН Cyg (см. Введение). Из этой модели, в частности, следует, что пылевая оболочка, которая образовалась в системе в 1986 г. и плотность которой на луче зрения достигла максимума в 1996 г., к 2002 г. в основном рассеялась и излучение красной звезды
(звезд) системы вернулось к уровню до 1985 г., т.е. к максимуму блеска.
Особенности фотометрических явлений в системе в 2003—2006 гг.
До августа 2006 г. ИК-блеск системы оставался в максимуме, испытывая колебания в несколько сотых звездной величины (таблица). На рис. 1, где приведены изменения J- и ¿-блеска и показателей цвета J—Н и К—L за все время наших наблюдений (1978—2006 гг.), хорошо видна необычность фотометрического поведения системы в 2006 г.
Первое, что необходимо отметить, — скорость падения ИК-блеска системы: например, J-блеск упал почти на 17?4 примерно за 100 дней. Относительно быстрое падение J-блеска наблюдалось в 1989-1990 гг. (эпизод 1, рис. 1), когда на фоне "ИК-активности" наблюдалось быстрое падение ИК-блеска, однако скорость падения блеска была значительно меньше, чем в 2006 г. Во время эпизода 1 за 350 дней J-блеск упал "всего" на 0™4—0™5.
Второе — в ноябре 2006 г. достигнут абсолютный минимум ИК-блеска в наблюдаемом нами ИК-диапазоне (1.25—5 мкм). Предыдущий минимум ИК-блеска наблюдался летом 1996 г. (эпизод 2, рис. 1), и в тот период J-блеск упал до уровня 7 и превышал минимальный уровень ноября 2006 г. почти на 0™7.
Таким образом, скорость падения ИК-блеска и минимальный уровень ИК-блеска, достигнутые в ноябре 2006 г., наблюдались впервые за все время наших наблюдений СН Cyg.
Вместе с уникальным падением блеска происходило и покраснение системы. Амплитуда падения блеска уменьшалась с ростом длины волны, что отражалось в увеличении значений ИК-показателей цвета (таблица, рис. 1). Однако в отличие от блеска системы покраснение системы в ноябре 2006 г. было сравнимо с летом 1996 г. На рис. 1 штриховыми горизонтальными линиями отмечены уровни JL-блеска и значений показателей цвета J—H и К—L в ноябре 2006 г.
Отмеченные эпизоды (1 и 2) проанализированы в наших работах 1991—2004 гг. (см. ссылки в работе Тарановой, Шенаврина, 2004).
Возможная интерпретация
Как отмечалось выше, фотометрические особенности, наблюдаемые в системе с 1978 г. по 2003 г. в широком спектральном диапазоне 0.36— 5 мкм, и оценка параметров системы проводились в рамках модели, которая предполагает наличие в системе звездных компонентов (переменных) и
пылевой оболочки с переменной оптической толщиной. Частицы в пылевой оболочке, как правило, предполагались подобными межзвездным. Это предположение в среднем подтверждалось спектральной зависимостью ослабления излучения системы при наблюдаемых изменениях оптической толщины пылевой оболочки.
Напомним, что в диапазоне 1.25—1.65 мкм (фильтры . и Н) мы видим либо излучение холодных звездных компонентов системы (например, как в 2002—2003 гг.), либо их же излучение, но ослабленное пылевой обол
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.