научная статья по теме ПРЕЦЕССИЯ ДИСКА И КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ БЛЕСКА V603 AQL В 2001-2002 ГГ Астрономия

Текст научной статьи на тему «ПРЕЦЕССИЯ ДИСКА И КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ БЛЕСКА V603 AQL В 2001-2002 ГГ»

ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 30, № 9, с. 676-691

УДК 527.337

ПРЕЦЕССИЯ ДИСКА И КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ БЛЕСКА V603 Aql В 2001-2002 гг.

© 2004 г. В. Ф. Сулейманов1*, И. Ф. Бикмаев1, К. В. Беляков1, Н. А. Сахибуллин1, Г. В. Жуков1, З. Аслан2, У. Кизилоглу3, И. М. Хамитов2

1 Казанский государственный университет 2Национальная обсерватория ТУБИТАК, Анталья, Турция 3Средневосточный технический университет, Анкара, Турция Поступила в редакцию 05.11.2003 г.

Представлены результаты фотометрических наблюдений "старой" новой звезды V603 Орла на российско-турецком телескопе РТТ 150 в течение 11 ночей 2001—2002 гг. Показано, что звезда в это время находилась в состоянии с "положительными" сверхгорбами и фотометрический период изменения ее блеска 0d144— 0d145 превышал орбитальный. Обнаружены изменения среднего блеска системы от ночи к ночи, согласующиеся с периодом прецессии диска 3d3 и 3d0 в 2001—2002 гг. соответственно. Анализ результатов, их сравнение с результатами других авторов с привлечением современных теоретических моделей прецессии дисков позволил предположить, что изменение периода прецессии диска вызвано изменением темпа аккреции в системе. Найдено, что в состоянии с "отрицательными" сверхгорбами V603 Орла на 0""2—0™3 ярче, чем в состоянии с "положительными" сверхгорбами. Высказана гипотеза, что переход между этими состояниями также может быть вызван изменением темпа аккреции. Квазипериодические осцилляции (КПО) блеска с характерными временами 9—70 мин обнаружены в каждую ночь наблюдений. Найдено, что эти характерные времена меняются от ночи к ночи. Обнаружение КПО с периодом около 0.05 орбитального и кратных ему в некоторые ночи свидетельствует в пользу модели возникновения КПО в результате модуляции темпа аккреции колебаниями ионизационного фронта на поверхности звезды-донора вблизи внутренней точки Лагранжа.

Ключевые слова: катаклизмические переменные звезды, фотометрия.

DISK PRECESSION AND QUASI-PERIODIC BRIGHTNESS OSCILLATIONS OF V603 Aql IN 2001—2002, by V. Suleimanov, I. Bikmaev, K. Belyakov, I. Sakhibullin, G. Zhukov, Z. Asian, U. Kiziloglu, and I. Khamitov. We present the photometric observations of the old nova V603 Aql with the Russian-Turkish RTT 150 telescope during eleven nights in 2001—2002. We show that the star at this time was in a state with "positive" superhumps and its photometric period, 0<?144—0d145, was longer than the orbital period. We found night-to-night variations in the mean brightness of the system that are consistent with disk precession periods of 3d3 and 3d0 in 2001 and 2002, respectively. Analysis of the results and their comparison with the results of other works using current theoretical models for disk precession have led us to suggest that that the variations of the disk precession period are caused by variations of the accretion rate in the system. V603 Aql in a state with "negative" superhumps was found to be brighter than in a state with "positive" superhumps by 0""2—0""3. We hypothesize that the transition between these states could also be caused by variations of the accretion rate. Quasi-periodic oscillations (QPOs) of the brightness with typical time scales of 9—70 min were detected on each observing night. These time scales were found to change from night to night. The detection of QPOs with a period of about 0.05 of the orbital period and its multiples on certain nights provides evidence for the model of QPO generation through the accretion-rate modulation by ionization-front oscillations on the surface of the donor star near the inner Lagrangian point.

Key words: cataclysmic variables, photometry.

--ВВЕДЕНИЕ

Электронный адрес: vais@ksu.ru Одна из ярчайших (в максимуме ее блеск дости-

гал -1m) исторических Новых звезд вспыхнула в

1918 г. в созвездии Орла и получила обозначение V603 Aql. Информацию о поведении звезды во время и сразу после вспышки можно найти в обзоре Пейн-Гапошкиной (1957). В настоящее время блеск звезды меняется на уровне 0m2—0m3 вблизи среднего уровня 11m8 в полосе V.

Как и все Новые, V603 Орла является тесной двойной системой (Вернер, 1995), состоящей из белого карлика и переполняющего свою полость Роша красного карлика. Перетекающее на белый карлик вещество формирует вокруг него аккреционный диск. Большая часть оптического излучения системы обусловлена аккреционным диском, и все колебания блеска, по-видимому, связаны с процессами, происходящими в этом диске.

Орбитальный период системы, равный 0d1385 ± ± 0^0005 и определенный Крафтом (1964), а затем уточненный Ареансом и др. (2000), не совпадает с фотометрическим периодом, равным 0^1449 и найденным Хефнером и Метцем (1985). Дальнейшие исследования показали, что фотометрический период может изменяться на масштабе месяцев в

интервале 0d1449—0d 1466 (Паттерсон и др., 1993).

Тесные двойные системы (ТДС), у которых фотометрические периоды на несколько процентов превышают орбитальные, хорошо известны, и составляют подкласс карликовых новых типа SU Большой Медведицы (Вернер, 1995). Во время вспышек, более ярких, чем обычные вспышки ("сверхвспышки"), в этих системах наблюдаются колебания блеска с периодом, на 1—7% превышающим орбитальный, называемые "сверхгорбами". Причиной таких изменений блеска в настоящее время считают прецессию эллиптическиого аккреционного диска в сторону орбитального вращения с периодом несколько дней (Вогт, 1982), а наблюдаемый период сверхгорбов является периодом биений между орбитальным и прецессионным периодами. Круглые аккреционные диски становятся эллиптическими и прецессирующими за счет резонанса 3 : 1 в приливном взаимодействии вторичного компонента на внешние части аккреционного диска (орбитальный период в три раза длиннее кеплеровского для внешних частей диска) (Уайтхаст, 1988; Осаки, 1985, 1989; Уайтхаст, Кинг, 1991; Любов, 1991). Такой резонанс возможен в системах с отношением масс компонентов q = Мкк/Мбк < 0.3. V603 Орла и некоторые другие системы с высоким темпом аккреции, также показывающие превышение фотометрических периодов над орбитальными (например, V795 Her, Паттерсон, Скиллман, 1994 и ряд других — Паттерсон и др., 1993), стали считать системами с постоянными сверхгорбами. Ареанс и др. (2000) подтвердили эту гипотезу, получив отношение масс в системе V603 Орла q = 0.24 ± 0.05. Отметим, что более ранние

определения давали более высокие значения q - 0.4 (Риттер, Колб, 1998).

Среди систем с высоким темпом аккреции наблюдаются и катаклизмические переменные с фотометрическим периодом на несколько процентов меньше орбитального: TT Ari (Удальски, 1988), TV Col (Баррет и др., 1988) CN Ori (Шоембс, 1982). В этих системах изменения блеска связывают с прецессией линии узлов наклонных к орбитальной плоскости аккреционных дисков в сторону, противоположную орбитальному вращению (Паттерсон и др., 1997 (П97)). Соответственно, наблюдаемый фотометрический период является периодом биений между орбитальным и прецессионным периодами. Причины появления наклона диска к орбитальной плоскости до конца не ясны, но очевидно, что линия узлов наклонного диска прецессирует также из-за приливного взаимодействия со стороны вторичного компонента.

Дальнейшие исследования показали, что принадлежность той или иной звезды к классу звезд с "положительными" (прецессия линии апсид эллиптического диска в сторону орбитального вращения) или "отрицательными" (прецессия линии узлов наклонного диска в сторону, противоположную орбитальному вращению) сверхгорбами, не является абсолютной. Так, в сезонах 1992—1994 гг. V603 Aql демонстрировала фотометрический пе-

рид меньше орбитального (01? 1338—0^1345, П97), а TT Ari в 1997 г. изменяла свой блеск с периодом на 8.5% длиннее орбитального (Скиллман и др., 1998). Более того, детальный анализ спектра мощности кривых блеска V603 Орла показал (П97), что в нем присутствуют сигналы как от "положительного", так и от "отрицательного" сверхгорбов. Изменения этих периодов происходят коррелированно, так что относительное изменение периода "положительных" сверхгорбов вдвое превышает относительные изменения периода "отрицательных" сверхгорбов. При этом, чем больше период "положительных" сверхгорбов, тем меньше период "отрицательных", и наоборот (П97).

Эта зависимость, обнаруженная Паттерсоном и др. (1997), указывает на то, что период прецессии линии узлов примерно вдвое превышает период прецессии линии апсид, что согласуется с отношением этих прецессионных периодов для орбиты Луны (18.6 и 8.85 лет соответственно). Этот факт свидетельствует о том, что наблюдаемая прецессия дисков, по-видимому, действительно обусловлена приливными взаимодействиями. Отметим, что Ареанс и др. (2000) из анализа спектра мощности изменений потока в спектральных линиях V603 Aql в 1990 г. также нашли два независимых периода, 0d 146 и 0d 132, которые, однако, не согласуются с

Таблица 1. Журнал наблюдений

Дата Телескоп Начало-конец, ЛЭ 2400000.0+ Длительность, ч Число точек {V)

07.10.1994 Цейс 600 49633.1771-0.2929 2.78 570 11т 76

08.10.1994 - 49634.1759-0.2976 2.92 609 11.76

09.10.1994 - 49635.1984-0.3111 2.71 579 11.62

14.06.2001 РТТ 150 52075.3973-0.5730 4.22 429 12.10

15.06.2001 - 52076.5376-0.6767 3.34 399 11.90

17.06.2001 - 52078.5136-0.6701 3.76 440 12.15

18.06.2001 - 52079.5337-0.6905 3.76 441 11.99

23.08.2001 - 52145.3047-0.3801 1.81 228 12.07

24.08.2001 - 52146.3217-0.4440 2.94 372 12.02

03.07.2002 - 52459.3644-0.5129 3.56 378 11.99

14.07.2002 - 52470.3715-0.5679 4.71 562 11.97

16.07.2002 - 52472.3196-0.4446 3.00 496 11.77

17.07.2002 - 52473.3785-0.5607 4.37 777 11.85

20.07.2002 - 52476.4355-0.5572 2.92 523 12.12

зависимостью, обнаруженной Паттерсоном и др. (1997).

Наличие такого сложного фотометрического поведения этого класса катаклизмических переменных свидетельствует о сложности гидродинамических процессов в аккреционных дисках этих систем. Для их изучения необходимо проведение достаточно длительных рядов наблюдений с целью изучения изменения со временем прецессионных периодов аккреционных дисков и поиск связей таких изменений

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

Пoхожие научные работыпо теме «Астрономия»