Исследование физических и кинематических характеристик вспыхивающих звезд тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

р Г Ь УН

и

.ОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ БЮРАКАНСКАЯ АСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ

На правах рукописи

ШРЗОЯН АРА лвдвикович

УДК 524.338.5+524.338.6

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВСПЫХИВАЮЩИХ ЗВЕЗД

Специальность:01.03.02 - Астрофизика, Радиоастрономия

Автореферат

Диссертация на соискание ученной степени кандидата физико-математических наук

ВЮРАКАН - 1Э95

Работа выполнена ЕюраканскоЯ астрофизической обсерватории Нацинальной Академш Наук Республики Армения

Научные руководители . — кандидат физико-математических

Официальные оппоненты - доктор физико-математических

наук P.A. Варданян - кандидат физико-математических наук А.Г. Егикян Веддав учереадзние - Ереванский государственный . университет

Защита состоится ю/0_п с?п1995 г. в >jU_ часов на открытом заседании Специализированного совета Д.005.12.01 по специальности 01.03.02 - "Астрофизика, Радиоастрономия" при Бкраканской астрофизической обсерваторш HAH Республики Армения по адресу: 378433, Республика Армзния, Аштаракский район, село Бюракан, Вюраканская астрофизическая обсерватория.

Автореферат разослан " У " tt&p/vtQ 1995 г.

. Ученый секретарь Специализ1фованного совета

наук Г.А. Арутшян кандидат физико-математических наук В.В. Амбарян

кандидат физ.-мат. наук

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. После открытом звездных ассоциаций в Галактике СП, как очагов звездообразования, в которых настоящее время происходят процессы группового образования звезд, внимание астроношв было сосредаточеяо изучат® молоди звезд - членов звездных ассоциаций.

Эти исследования, естественно, основшакггся прежде всего на сравнении физических характеристик зеозд, входящих в молодив системы, находящиеся на различных стадиях своего развития. Поскольку состояние звезда может быть ' охарактеризог.ано нескольким;! параметрами (например, светимость, ц^эт, спектральный класс), то в качестве предмета сравнения могут рассматриваться функции распределения в системе отдельных физических параметров (например, функция светимости), корреляционные диаграммы (например, диаграммы цвет -светимость) и т.д. При этом возникает леоОходимост^ определения значений -параметров, входящих . в футацию распределения или же характеризующих корреляционнув диаграмм:' Многие из этих параметроз шгут являться важными интегральными характеристиками звездной системы. В общем случае значения предполагая, что значения этих параметров зависят от возраста соответствующей системы, можно сравнивать системы ■ разного возраста.

Поскольку эволюционные процессы особенно сложны и протекают быстрее на ранних стадиях развития звездных систем, исследование параметров звезд в этих стадиях является особенно важным [2].

Наиболее раннюю стадию эволюции красных карликовых звезд представляют звезда типа т Тельца. Это непосредственно следует из наблвдэний, показыващих; что эти звезда, как правило, встречаются в звездных ассоциациях составляя их характерное население.

На родственную связь звезд типа 'Г Тельца и вспыхивапцих звезд типа ЦУ кита окрестностей солнца впервые обратил внимание Дмбарцумян 12].

Заключение о родственности звезд типов '1' Тельца и Ш Кита в дальнейшем полностью подтвердилось наблюдениями. Именно открытие вспыхивахщих звезд сравнительно высоких светимостей. в звездных ассоциациях и скоплениях 13] перекинуло мост между звездами типа Т Тельца и вспыхивапцими.

Подробное рассмотрение втого наблюдательного факта, позволило Аро [31 высказать предположение о том, что вспыхивающие звезда представляй' собой стадии зволыдии красных карликовых звезд, следующую за стадией типа Т Тельца. Это предползжаниа стало закономерностью после работы Амбарцумяна [4]. Разработав статистический метод оценки полного числа вспыхивахщих звезд в какой-либо звездной системе, с помощью уже имеющихся наблюдений, он осенил полное число вспыхивахщих звезд в скоплении Плеяда. Оказалось, что все звезда низких светимостей этого скопления являются быть вспыхивающими звездами, откуда ' следует', что стадия вспыхивающей звезды является закономерной стадией эволюции красных карликовых звезд.

В отличие от звезд типа Т 'Гельца вспынавахдиа звеада встречаются не только в -ассоциациях, но и в сравнительно

старых звездных системах: открытых звездных скоплениях (возраст порядка несколько десятков миллионов, лет и больше), а также в общем галактическом поле, в том числе и в окрестностях Солнца [5].

Представление о том, что вспышечная активность в эволюции красных карликовых звезд является законоюрной фазой,одной из ранних, в настоящее время вряд ли вызывает сомнения. Сосуществование вспыхиващих звезд со звездами типа Т Тельца во всех ассоциациях, открытие вспышек у некоторых звезд типа Т Тельца [5], нахождение звезд типа Т Тельца и вспыхиващих вместе в неустойчивых системах типа Трапеции Г6), подтвержу-эат этот результат.

Вопросы изучения красных карликовых звезд в настоящее время .весьма актуальны и продолжают привлекать внимание исследователей в разных странах.

Цель работы. Шлью настоящей работы было ьг,следование некоторых параметров' вспыхиващих звезд.' Были рассмотрены пространственное . распределение вспыхиващих звезд в скопления Плеяда и в окрестностях Солнца, а также в Галактике, в целом. Прогнозировалось вспышечная активность красных карликовых . звезд-членов звездных скоплений и . ассоцаций на примере скопления Плеяды и ассоциации Ориона.

Научная новизна.

1. Детально рассмотрен вопрос о характере связи вспыхивакгцих звезд области скопления Плеяда с этой системой. Показано, что почти все вспыхивающие звезда этой области

принадлежат этой система и концентрируются вокруг ее цэнтра. Эта ■ законамерность наблвдается независмо от величин вероятностей принадлежности ■ к скоплению, определенных на основе собственных движений вспыхивающих звезд.

Показано,что вспышечная активность является более надежным критерием" принадлежности звезд к близлежащему скоплению, чем собственное движение [71.

2. Получен вывод о .небольшой доли (порядка 10Ж) вспыхивающих звезд общего звездного поля Галактики среди вспыхиващих звезд, открытых в областях звездных скоплений и ассоциаций. Показано, что лть незначительная часть вспыхиващих звезд галактического поля, из-за низкой светимости, может быть обнаружена фотографическими набЛвдениями.

3. Выполнено исследование некоторых параметров вспыхиващих звезд в скоплении Плеяда, связанных со вспышечной активностью.

Показано, что существует зависимость мэжду количеством регистрированных вспышек (вспышечной активностью) и цветом В-У вспыхиваящей звезда: чем краснее звезда, тем выше ее вспышечная активность.

На основе различных корреляционных диаграмм (звездная величина, цвет, собственное движение, количество зарегистрированных вспышек, спектральный класс) получены данные, свидетельствующие о разделении всех вспыхиващих звезд в области скопления Плеяда на две группировки, которые сильно различаются друг от друга по своим парамзтрам (средней частотей вспышек, собственным движением и

спектром).

ВысказаЕо мнение, что вспыхивающие з;-юзды юлэпцш малые собственные движения являются двойными или кратными звездами.

4. Приведены 'формулы прогнозирования всйышечной активности красных карликовых звезд, входящих в звездное скопление Плеяды и ассоциацию Ориона. Показано, что в нестоящее время прогнозирование возможно только на времена, не превышагаие в два раза эффективное время фотографических наблюдений областей ближайших звездных систем, выполненных к настоящему времэни.

Научная и практическая ценность. Результаты полученные и работе могут быть использованы при обсуждении наиболее общих свойств молодых красных карликовых звезд, при рассмотрении физических условий в них, а также при их статистических исследованиях.

Полученные и представленные в диссертации результаты позволили установить большую общность наблюдаемых характеристик вспыхивающих звезд в звездных ассоциациях .и скоплениях и вспыхивакщих звезд в общем галактическом поле, наблюденных в частности, в окрестностях Солнца.

Выведенные формулы прогнозирования могут быть использованы для других звездных систем, а также при описании аналогичных процэсов в других областях науки.

Состалэнные хронологические каталоги звездных встшвк г звездной ассоциации Ориона и скоплении Плеяды могут быть использованы другими исследователями.

Апробация работы.

Основные результаты настоящей диссертационной работы докладывались на тематических семинарах по физике звезд и туманностей и теоретической астрофизике Бюраканской астрофизической обсерватории НАН Республики Арквния и на семинаре молодых "сотрудников обсерватории, а также на симпозиуме J3 137 MAC "Вспыхивающие'звезда в звездных скоплениях, ассоциациях и окрестностях Солнца" (Бшракан, 1989г.) и в коллоквиуме "Поверхностные неоднородности в звездах поздних типов" (Армагская обсерватория, Ирландия, 1990г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, и заключения. Она содержит 67 машинописных страниц, 11 рисунков и 2 таблицы. Библиография включает 52 названий.

Автор выносит на защиту следующие основные положения.

1. Распределение вспыхивающих звезд на небесной сфере в области скопления Плеяды относительно его центра, независимо от вероятностей их принадлежности к скоплению, оцененных с помощью собственных движений. Они указывают на сильную концентрацию всех вспыхивающих звезд к центру скоплении.

2. . Полученная оценка числа вспышек, ожидаемых от звезд типа ЦУ Кита яри фотографических наблюдениях вспышек и их сравнение с наблвдекиями, выполненными метровым телескопом системы Шмидта Бюраканской астрофизической обсерватории.

Показано, что эти оценки, основанные нз предположении о равномерном распределении звезд типа ЦУ Кита в плоскости симметрии Галактики, не противоречат результатам фотографических вабхздений, выполненных методом звездных-цепочек. ,

3. Формулы прогнозирования вспытечной активности красных карликовых звезд звездных скоплений и ассоциаций. Показано, что в настоящее время прогнозирование невозможно на времена, превышающие в два раза эффективное время всех фотографических наблвдэний областей ближайших звездных систем, выполненных широкоугольными телескопами к настоящему времени.

Личный вклад автора состоит в:

- в определении о ненадежности критерии прнадлеж-ности вспыхивающих звезд к данной звездной системе по значениям собственных движений,

- выводе формул прогнозирования вспыхиващих звезд в звздяых ассоциациях и скоплениях, и их применения к вспыхивающим звездам в Плеядах и Орионе.

. - обнаружении двух группировок вспыхиващих звезд в области скопления Плеяды,

- равноправном участии в обсуждении результатов.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ведении кратко излагается современное состояние исследований молодых красных карликовых звезд.

Рассматривается актуальность исследования ранних стадий красных карликовых звезд в свете космогонической концепции Амбарцумяна И К Отмечается научное значение наблвдательных и статистических исследований изучения родственной связи и происхождения вспыхивающих звезд и звезд типа Т Тельца.

В первой главе представлены результаты исследования распределений поверхностной и пространственной плотности вспыхиващих звезд в области звездного скопления Плеяда. Рассмотрен также более общий вопрос о пространственном распределений вспыхивающих звезд в общем звездном поле Галактики.

Во второй главе приведены результаты исследования некоторых физических параметров вспыхиващих звезд в скоплении Плеяда. Представлена одна необычная корреляция для вспыхиващих звезд -этой системы, свидетельствующая, по-видимому, о существовании двух различных групп вспыхиващих звезд в вей. Обсужден вопрос о возможной интерпретации этих Двух ¡возможных группах вспыхиващих звезд в скоплении Плеяда.

3 третьей главе приведены формулы прогнозирования вспышечной активности красных карликовых звезд в звездных 'агрегатах Плеяда и Ориона, как в прошлом так и в будущем. Представлены результаты применения формул прогнозирования в областях скопления Плеяда и ассоциации Ориона.

В заключении представлены наиболее важные результаты, включенные в настоящую диссертационную работу.

Основные результаты, полученные в диссертации, изложены в следулцих работах

1. Мирзоян А.Л., "О собственных движениях и распределении

вспыхивающих звезд в области Плеяд" // Астрофизика, 18, 588-592, 1983.

2. Мирзоян Л.В., Амбарян В.В.-, Гарибдканян А.Т., Мирзоян

А.Л., "Статистическое исследование вспыхивапцих звезд. II. О происхождении звезд типа ОТ Кита" // Астрофизика, 29, 44-57, 1988.

3. Мнацаканян М.А., Мирзоян А.Л., "Прогнозирование

вспышечной деятельности звездных агрегатов" // Астрофизика, 29, 32-43, 1988.

4. Мирзоян Л.В., Амбарян В.В., А.Т. Гарибджанян, А.Л.

Мирзоян "Статистическое исследование вспыхивающих звезд. III. Вспыхивающие звезда в обдам Галактическом звездном поле" // Астрофизика, 29, 531-540, 1988.

5. Мирзоян Л.В., АмОзрян В.В., Гарибдаанян А.Т., Мирзоян

А.Л., "Статистическое исследование вспыхивающих звезд. IV. Относительное число вспыхивающих звезд в • ассоциации Ориона скопления■Плеяды и окрестностях Солнца" // Астрофизика, 31, 258-269, 1989.

6. Garlbjanlan А.Т., Hambarian V.V., Mir.zoyaii L.V.,

Mirzoyan A.b. "Distribution oí-red dwarfs In general galactic field on the basl3 of stellar star statistics" // in I.V.Mirzoyan, ö.R.Pettersen and M.K.TsvetkOY (eds.), Flare Stars in Star Clusters, Associations and Solar Vicinity, IAU Syrap. No. 137,

pp. ЬУ-Ь2, 1У90.

7. Mnatsakanlan M.A., Mirzoyan A.L., "On two possible groups

of Hare stars In Pleiades" // in Flare Stars in Star Clusters, Associations and the Solar Vicinity, eds. I.V.Mirzoyan, B.P.Pettersen, M.K.Tsvetkov, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-London-Boston, 1990, p.77.

8. Mnatsakanian M.A., Mirzoyan A.I., "A prediction of the flare

activity of stellar aggregates" // in Flare Stars in Star Clusters, Associations .and the Solar Vicinity, edr,. I.V.Mirzoyan, B.P.Pettersen, M.K.Tsvetkov, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Iondon-Boston, 1990, p.113.

9. Hanbarian V.V., Garibjanian A.T., Mirzoyan X.V.,

Mirzoyan A.I. "The relative number of flare stars in systems of different ages" // in I.V.Mirzoyan, • B.R.Pettersen and M.K.Iavetkov (eds.), Flare Stars in Star Clusters, Associations and. Solar Vicinity, IAU Synp. No. 137, pp. 121-124, 1990.

10. Амбарян B.B., Мирзоян А.Л. "О размэрах реальных

Трапеций" // Астрофизике, 35 , 27-31, 1991.

11. Mirzoyan A.I., "On anusual correlation for flare stars"

// Surface Inhomogerieities on late-Type Stars, eda. P.B.Byrne and D.J.Mullan, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1992 p.308.

12. Mirzoyan I.V., Hambarian V.V., Mirzoyan A.I., "Flare

activity of stars as cluster nembershlp critérium" // Astroiizika, 36, 395-408, 1993. .

13. Mirzoyan I.V., Haiabarian V.V., Mirzoyan A.I, "Flare

Activity and Cluster Membership Probability of Flare Stars", // In "Flare and Plashes" , IAU Colloqulim No.151 1994.

ЛИТЕРАТУРА

1. Амбарцумян В.А., Эволвция звезд и астрофизика, // стр.

12-16, 26-27, Ереван, 1947.

2. Амбарцумян В.А., "Явление непрерывной эмиссии и

источники звездной энергии" // Сообпи Бвраканской обе., 13, 1954.

3. цаго G., "The possible connexion between Т Taurl stars

and. 07 Cetl stars" // Non-Stable Stars, IAO Syoposlua Ко. 3, ed. G.H.Herblg, Caabridge University Press, p. 26, 1957.

4. Апбарцумян B.A., "К статистике вегыхизапцих объектов"

// Звезда, туманности, гадаиш, Егракансккй симпозиум, АН Арм.ССР, Ереван, с. 283, 1969.

5. Иирзоян Л.В., Ранние стадии эволщии звезд, // Езд.

АН Армении» Ереван, 1991.

6. Амбарян В.В., "Кратные системы типа Трапеции состоящпс

из звезд типа Т Тельца н вспыхшащих в ассоциации Ориона" // Астрофизика, 28, 149-156, 1988.

7. Mlrsoyan L.V., Haabarlaa V.V., airsoyan АЛ.., "Flare

activity or stars аз a cluster uenborshlp criterion" // Astroilzlte, 36. 395, 1993.

U U О П Ф 1Н и

llipbliuj|unumf>juil Ь(иЛ1ш1(шЬ uip!}jmli{>bbpb ш t¡4pui!{uii¡ni[»jnili1ibplj bV ш ) Puiijiniifg шицм\шЦтJ4[t|t tp|ipni jpmj pnlil¡i[nn шифг^Ьр|)

fuipnipjuilj Jiut|bpU.m|»uij|ilt ti фшрш&шЦшЪ pu¡2¡ui(ui&mpjMblibpji mumilbuiutipnipjutb uipi].jnili£libpg t[t|u,jmJ bli, np liiuiprjuiijmj'-ji¡) Ijbbtppnlji btpuipifuiiip palitji(nr{ uiuiprçbpfi pu^fumJL шЫ|ш[и Í цшфЦшЬЦт' hujiliutuuliuilirupjni'bijbpfiy, фЪшЬшф1[ш& иЬфшЦшЪ lífijnymJ: Pi\lil¡i[r>^ шиф^Ьрс yniiuypbpntiT bli JuJiuip fuipmymij >>bu|{i ({ЫлррпЪ. ш1|({ш[г| иЬфшЦщ!| £Ufpi?mifljfcp{) Jbftmpjiulibbpjí. шрс^bgbfepfiy:

p} (Jtpujyt{ui& fcb UV Miipji ра1(ц[пц шицтцЬр(1и, [гиишЦшр^ш'^шЬ

ЬцшЪшЦпЦ Pjmpiutjiuliji umiprjuiiyjiipuipujliJi Jbl] ifbipp Ьш tfc^ru фрццГш!}5т1 CJfirupf huiiJuityuip<ffi if{i£nyni{. uu^iüuijnq paliljntiíLtpJi

^1|шЬш(рш1)шЪ|1 : Ômjy С фр^шй, np uijrç. ^ЪшЬшьршЦшЪЪЬрр, Чш^ш^цч^Цш hu>iíui¿u^iu|»juili hiupprupjuili 2mP2G UV ^btp|i ipfiajfi ишц1цЬр[\ (иифиишрш^шф pwj^J^uiÍJ ЬЪ|>ш1^рш(т;шЪ upujJuibbbpmil, ¿ЬЪ hwljiuunij uiuipi^uijlili jiipwlibpji ЦЬ[>пцт| Pjnipuil)u)li[i шици^шт^иршршЪпи! 1^шц1шр1(ш& [тишЪЦшр^шЦшЪ q.fiipniJlibp[ï tuptjjnibglihpfilj:

q.) Ршцт Jji Luuipr\wt^nijip[î рпЬЦ^пц uiuipi^bp)) huiifuip i>)itpi(nttJ t il|i ш1шпф)р ЦпррЬ^шу^ш, при i(lpiijmi! С bpuilimif ЬрЦт uiiuuliüjib |uJpuii{npmiílibp|i . uinliuijiupjuili dujujili: ЧЪшЬшци|ш& ЬЬ lujjj. ЬрЦпь <1Ш«|ш](ш1(шЪ fui/puii¿npmJlibpti Зфц^шЦшЬ и)шршtfbtppfcpQ :

i>) Ирфш&4ш2г ЬЪ щифцш^п^фЬрпи! U uiuiprçtuutjijnmlibpmii t)iupiT[ip fM{ml| шиф1]Ь(ф pnXil|miIvij|ili iu(jtp¡ii(M|»juib 1|шЦишфЬш1шЪ ршЪшйкЬрр : Siujy t ippilmS. пр ЪЬрЦш^т Ju ЦшЪ^шфЬипиИ! uibhliuip С шицици^Ъ httiJujijuíp^nii! [тишЫ^шр^шЦшЪ rç|^ntJltbp|i £3>3>ЪЦф|и{ d-iujliiu^fi ЬрЦт шЪ^шJ ц.Ьршци>1упц diuifuiliuit{libp{i hiutJuip:

W ! ! г ' I

SUMMARY

The тл1п results and conclusions are:

ai The results of the study of surface density and красе distributions of flare stars In the Pleiades cluster-region testify that they don't depend of their cluster icembersnlp probabilities, calculated on the basis of the proper motions. The overwhelming majority of them belong to the Pleiades cluster.

b5 It is obtained the estimations of the number of flares found 4lth 1-m Schmidt telescope of the Byurakan observatory expected from the UY Ceti stars of the Solar vicinity. They don't contradict the assumption that the UV Ceti type flare stars are distributed almost unlformaly in the general galactic star field.

c> The unusual correlation Is observed for the Pleiades flare stars, which show that there are two groups of flare sta-s in this systems. The probable physical parameters of them are estimated.

The formulae for prognosis of flare activity are obtained and their application to the Orion and Pleiades aggregates show, that the prognosis is possible only for times which don't exceed more than two times the duration of the photographic observations of star flares obtained with the wide-field telescopes, up to now.