Исследование явлений нестационарности звезд различного возраста методами фотометрии и спектрофотометрии тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. 1.1. МЕЧНИКОВА

Рі ь ОД

ПГО Н : ,

• • і

? л п‘;~ Г'

Бондар Наталія Іванівна - '' -

УДК 524.3

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЯВІВ НЕСТАЦІОНАРНОСТІ ЗІРОК РІЗНОГО ВІКУ МЕТОДАМИ ФОТОМЕТРІЇ І СПЕКТРОФОТОМЕТРІЇ

Спеціальність 01.03.02 - астрофізика, радіоастрономія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Одеса - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Кримській астрофізичній обсерваторії Міністерства освіти та науки.

Науковий керівник:

доктор фіз.-мат. наук, старший науковий співробітник, ГЕРШБЕРГ РОАЛЬД ЄВГЕНОВИЧ,

Кримська астрофізична обсерваторія, завідувач лабораторії.

Офіційні опоненти:

доктор фіз.-мат. наук, професор АНДРОНОВ ІВАН ЛЕОНІДОВИЧ Одеський державний університет, кафедра астрономії;

кандидат фіз.-мат. наук, доцент ЦИМБАЛ ВАДИМ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ Тавричеський національний університет, кафедра астрономії і методики фізики.

Провідна установа:

Московський державний університет, Астрономічний інститут ім. П.К.Штернберга, м. Москва.

/■ : - '(/

Захист відбудеться “ 200 (■ р. о^ / годині на

засіданні Спеціалізованої вченої ради К 41.051.04 при Одеському державному університеті за адресою: 65026, м. Одеса, вул. Дворянська, 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ОДУ за адресою: 65026, м. Одеса, вул. Преображенська, 24.

Автореферат розіслано “ ^ 200 р.

,1

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради О

кандидат фіз.-мат. наук —/</ -—- Солошенко В. І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вступ. Виконуючи спостереження зірок поля, зоряних скупчень і асоціації, ми вивчаємо об’єкти на різних етапах життя - від моменту їх народження до завершуючих стадій еволюції. Фотометричні та спектральні характеристики зірки не залишаються однаковими протягом всього її життя, а фізичний стан не завжди відповідає умовам стаціонарності. Зміни у спектрі та блиску зірок відображують процеси, що в них Еіідбуваються, - оборотні, як то малоамплітудні пульсації, обо необоротні, як перетікання речовини, порушуючи лише зовнішні шари або цілком всю зірку.

Розташування зірки на діаграмі Герцшпрунга - Рессела характеризується певними видами нестаціонарності, характерними для зірок конкретної маси та хімічного складу. Стан зірки у період прояву нестаціонарності має назву активного. Причиною нестаціонарності може бути обмін масами між зіркою і навколишнім середовищем, або між компонентами подвійної системи, зміна джерела ядерної енергії, обертання зірок, присутність магнітного поля.

У молодих зірок, до яких відносять об’єкти типу Т Tau, Ае/Ве Хербіга, а також пов’язані з туманностями В і А зірки, активність визначається нестабільністю самої зірки і взаємодією її поверхових шарів з речовиною оточуючої туманності.

Нестаціонарні явища у найбільш численних зірок нашої Галактики - червоних карликів, віком 107 - 109 років, - у багатьох відношеннях аналогічні сонячним, але перевищують їх по інтенсивності. Потужність оптичних спалахів у цих об’єктів на 1-2 порядки величини вища, а площа заплямованої поверхні у десятки разів більша, ніж у Сонця. Як і на Сонці, стан заплямованості червоних карликів змінюється від сезону до сезону, що призводить до помітної змінності їх блиску. Дослідження довгострокових змін характеристик червоних карликів і пошук циклів активності є однією з важливих задач вивчення зоряної активності.

Серед об’єктів з довготривалою еволюцією симбіотичні зірки виділяються різноманітністю нестаціонарностей. Це подвійні системами, компонентами яких є пізній М-гігант, гаряча компактна зірка та оточуюча їх туманність. Процеси взаємодії в таких системах призводять до активності у вигляді спалахів, появи комбінованих спектрів, в оптичній області яких є абсорбційні ознаки випроміню-

вання холодної зірки і емісійні лінії гарячого джерела. Серед цих зірок зустрічаються унікальні по проявах нестаціонарності об’єкти, котрі були віднесені до типу симбіотичних лише завдяки комплексним дослідженням останніх років.

Актуальність теми. Задачею експериментальних досліджень активних станів зірок є отримання однорідних тривалих рядів спостережень ¡розширення числа досліджуваних об’єктів. Такий підхід забезпечує пошук нестаціонарностей, характерних для даного типу зірок, та знаходження особливостей індивідуальних об’єктів. Треба зазначити, що при цикличній активності характеристики змінності від циклу до циклу повністю не відтворюються. Несподівано можуть проявитись ще не відомі властивості або види змінності. Тому тільки тривалі систематичні спостереження можуть у повній мірі дати відомості про механізми нестаціонарності, загальні для зірок різних типів.

Актуальність даної роботи визначається важливістю систематичного вивчення обраних об’єктів, які знаходяться на різних стадіях еволюції. Основну увагу приділено фотометричному і спектрофотометричному вивченню цих об’єктів у періоди їх активності. При цьому вивчались як стан спалахів, так і довготривалі зміни, обус-ловлені неоднорідністю поверхні зірок.

Зв’язок з науковими програмами, планами та темами. Всі дослідження даної роботи виконано відповідно з науковим планом Лабораторії фізики зірок і галактик Кримської астрофізичної обсерваторії в рамках наукової теми № 01.87.0003062 “Нестаціонарні зірки . Фізика одинарних та тісних подвійних зірок”. Вивчення довгострокових змін блиску червоній карликових зірок виконано при підтримці Зоннебергської обсерваторії в рамках співробітництва по цієї темі. Вивчення затемнено-подвійної системи ВМ Огі проводилось у кооперації з Інститутом космічних досліджень Російської Академії наук.

Мета та задачі дослідження. Робота присвячена багаторічним дослідженням нестаціонарних явищ у зірок різного віку, зокрема різним видам змінності блиску та особливо розподілу енергії в спектрі. У зв’язку з цим вирішуються слідуючі задачі:

1. Отримання нових однорідних спостережень молодої затем-нено-подвійної зірки ВМ Огі у смугах І/ВУШі вивчення ії фотометричної нестабільності.

з

2. Пошук довгострокових змін блиску у активних червоних карликів як доказ змінності процесів плямотворення у поверхневих шарах.

3. Вияв спектрофотометричних особливостей у пекулярних симбіотичних зірок CH Cyg і PU Vul в періоди їхньої активності за результатами спектрофотометричних спостережень в області 3200 -8015 А.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Запропоновано і реалізовано методику фотометричних спостережень об’єктів, пов’язаних з туманністю, при одночасній реєстрації зірки і фону.

Для зірки ВМ Оті вперше отримано криві блиску у смугах UBVRIз досить рівномірним розподілом даних по фазах. Вперше неперіодичні короткочасні підвищення блиску зірки розглядаються як яскраві і слабкі спалахи в системі ВМ Огі. Подано розподіл енергії у спектрі яскравих спалахів. Знайдено, що фізичний механізм призводить до залежності потоку від довжини хвилі у вигляді Fx ~Я'4. Показано, що гістограмний аналіз масиву спостережень дозволяє впевнено виявити спалахи за показниками кольору U-I та В-І.

2. Заданими вимірювання 5900 негативів з різних архівів і фотоелектричними даними отримано фотометричні ряди для 40 червоних карликових зірок на інтервалі від 10 до 90 років. Поведінки середнього річного блиску у більшості з них вивчено вперше. Довгострокові зміни середнього річного блиску виявлено чи запідозрено у 21 зірки. Найбільші зміни блиску знайдено у ЕІСпс (0.8™) та PZ Mon (1,0m). Це перевищує амплітуду змінності V833 Tau (0.65т), яку раніше вважали максимальною і змінює уяву про масштаби неодно-рідностей на поверхі червоних карликів.

3. Зроблено співставлення характеристик довгострокової змінності середнього річного блиску (амплітуди і характерного часу) з параметрами зірок (показником кольору B-V, рентгенівською світимістю і періодом вісьового обертання). Вперше, крім даних для G-Kкарликів, розглядаються характеристики dMeзірок. Для червоних карликів з періодом обертання більш, ніж 5 днів, підтвержуєть-ся тенденція росту характерного часу змінності із збільшенням швидкості вісьового обертання. Рентгенівські світимості dKe зірок більші, ніж у М-карликів, і при цьому, чим більша амплитуда змін середнього річного блиску, тим вища рентгенівська світимість. За показ-

пиками активності різних шарів атмосфери /С-карлики є найбільш активні серед пізніх зірок головної послідовності.

4. За багаторічними спектрофотометричними даними, отриманими у широкому спектральному діапазоні, простежено вплив холодного компонента і гарячого джерела на розвиток особливостей у спектрі симбіотичної зірки СНСу% при різних станах блиску. Вперше ототожнено розподіл енергії у спектрі додаткового випромінювання гарячого джерела з випромінюванням гарячого газу. За результатами спостережень отримано незалежне підтвердження того, що в системі СН Су% обидва компоненти є змінними.

5. Вперше у широкому спекрішьному діапазоні отримано розподіл енергії у спектрі зірки Ри Уиі ( об’єкта Кувано-Хонда) в період її активності. Показано, що зміни в короткохвильовій і видимій областях спектра визначались лише активністю спалахнувшого гарячого компонента, а випромінювання холодного гіганта залишалось стабільним. Вперше прослідковано еволюцію спектра гарячого компонента від надгіганта ^5 до А2 Іа, завдяки чому визначено початок повільного повернення спалахнувшого компонента в стан гарячого карлика. Уточнено температуру і спектральний клас компонента.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Результати п’ятикольорової фотометрії зірки ВМ Огі використовуються для визначення фізичних параметрів компонентів системи і побудови її моделі. Методика фотометричних спостережень зірки і спосіб врахування фону знайдуть застосування при спостереженні зірок Трапеції Оріона та інших об’єктів, зв’язаних з туманністю.

2. Спектрофотометричні результати багаторічних спостережень симбіотичних зірок СН Cyg і Ри Уиі вносять суттєвий вклад до даних спостережень цих зірок і розкривають особливості виявлення їхньої нестаціонарності.

3. Багаторічні фотометричні ряди, отримані для 40 іїКе - <ІМе зірок, містять інформацію про історію поведінки їхнього середнего річного блиску і є початковою базою даних подальших фотометричних досліджень поверхневої довгострокової активності червоних карликових зірок.

4. Криві блиску червоних карликових зірок, отримані на тривалих часових інтервалах, дають можливість визначення величини і

епохи максимального блиску - необхідних параметрів модельних розрахунків заплямованості фотосфер та пошуку циклів активності.

5. Результати роботи було використано у Кримській астрофи-зичній обсерваторії (КрАО), в Інституті космічних досліджень РАН (фотометричні спостереження ВМ Orí), в досліжденнях зарубіжних колег Смітсоніаньської астрофізичної обсерваторії (фотометричні ряди FL Vir), обсерваторії АН Словаччини (спектрофотометричні спостереження СН Cyg), а також запрошені для використання обсерваторією АН Чехії (фотометричні дослідження ВМ Огі).

Особистий внесок здобувача. Подані в дисертації результати опубліковані в перелічених нижче 19 наукових роботах. При безпосередній участі або самостійно отримано всі дані спостережень, зроблено вибір та реалізацію методик спостережень, написані програми обробки даних спостережень, проаналізовано отримані результати. Самостійно виконано роботи [ 8, 9, 11, 12, 14], а в [4, 10] внесено основний вклад. У роботах [1-3, 5-7] дисертант брав рівноправну участь у спектрофотометричних спостереженнях, їх обробці та аналізу. У роботах [13,15,17,18] вкладом автора є UBVRIспостереження, учать в їх обробці та обговоренні результатів. У роботах [16, 19] автором отримано фотографічні і частина фотоелектричних даних, виконано аналіз довгострокової змінності.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідались на конференціях “Переменные звезды “ (Одеса 1983, 1987, 1993, 1996) “Спектрофотометрические методы исследования звезд” (Абастумані 1986), сімпозіум MAC No. 137 “Flare stars in star clusters, associations in solar vicinity” (Бюракан 1989), на III з’їзді Международного астрономічного товариства (Москва 1997), на семінарах у Кримскій астрофізичній обсерваторії і на семінарі у Зон-ненбергській обсерваторії (Німеччина 1991).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 18 статтях у наукових журналах і в одній статті в матеріалах конференції.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, трьох розділів, висновків, списку використаної літератури і додатка. Загальний обсяг дисертації складає 157 сторінок, включаючи 93 сторінки тексту, 39 рисунків, 16 таблиць (15 таблиць в тексті і 1 -в додатках) і список цитованої літератури із 243 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі надається обгрунтування актуальності теми, формулюється мета дослідження, визначена наукова новизна і практична значимість роботи, коротко викладається її зміст, відзначено особистий внесок дисертанта у наукові праці, виконані у співавторстві.

У першому розділі дається опис спалахових проявів нестаціо-нарності молодої затемнено - подвійної системи за результатами трьохрічних спостережень. Зірка никликає особливий інтерес, бо є єдиною подвійною системою, для якої надійно встановлено, що другий компонент у системі ще не досягнув головної послідовності. Подається короткий огляд опублікованих результатів вивчення зірки, її фотометричних та спектральних особливостей і існуючих моделей будови системи, причому жодна з них не може повністю пояснити природу затемнюючого об’єкта. Обгрунтовується необхідність проведення комплексних спостережень ВМ Огі, в тому числі методом багатокольорової фотометрії. Приводиться коротка характеристика фотометра-поляр нметра Пііроли, встановленого на 125-см телескопі АЗТ-11 КрАО, за допомогою якого проводились 6т.бК/?/спостреження ВМ Огі у сезони 1994-1996 рр. В опису методики фотоелектричних спостережень підкреслені труднощі спостережень зірки і засоби їх усунення з урахуванням можливостей апаратури, розглядається комплекс методичних питань щодо вибору зірок порівняння, урахування диференціальної екстинкції, редукції інстументальних значень зоряних величин у стандартну І/ВУШсистему Джонсона. Особлива увага звертається на урахування фону, вперше запропановано метод його урахування при роботі з фотометрами з фоновою діафрагмою. Приведено криві блиску зірки в смугах иВУЛІ. Для кожної з них отримано 448 оцінок блиску з досить рівномірним розподілом по фазах. Всі криві свідчать про фотометричну нестабільність зірки, проявом котрої є значний розкид даних, отриманих для однакових фіз, але в різний час. Особливо великий він у смузі и. Для пояснення природи такого розкиду детально аналізувались помилки спостгрежень. Показано, що величини зірки порівняння і контрольної зір ки залишаються постійними у всіх смугах у межах помилок витримування. Аналіз масиву спостережень ВМ Огі виявив дати, в які відбувалось підвищення блиску. У смузі V в деяких випадках воно досягало 0.5т-1.3ш, в інших випадках воно також було помітне, але з меньшою амплітудою. Такі явища ми ста-

ли вважати спалахами в системі ВМ Оті. Тривалість яскравих спалахів досягає 1 - 2 години. Наводяться критерії достовірності реєстрації спалахів. Найбільш повні записи яскравих спалахів свідчать про сильну залежність потоку від довжини хвилі. Розподіл енергії в спектрі спалаху в UBVRIсмугах задовольнює умові F, ~к •*. Розглянуто один із можливих механізмів спалаху, який відповідає цій залежності - це випромінювання чорного тіла в наближенні Релея -Джинса. Зроблено розрахунки параметрів області утворення спалаху - температури і ії розмірів, - і показано, що в прийнятій моделі немає можливості локалізувати область спалаху. Обговорюються результати виключення яскравих спалахів із масиву спостережень при побудові кривих блиску. Показано, що в такому випадку розкид даних на позазатемненої частині кривих блиску у смугах UBV порівнюється з помилками спостережень, а у смугах Uи В залишається більшим, ніж помилки. Це означає, що основною причиною нестабільності кривих блиску на позазатемненої частини є спалахова активність, і що в системі ВМ Orí, крім яскравих спалахів, які помітні в усіх смугах, присутні також слабкі спалахи, які при нашій точності спостережень помітні лише у короткохвильовій області. Показано, що гістограмний аналіз спостережень є надійним спосібом розпізнавання спалахів за показниками кольору U-І и В-І.

У другому розділі розглянуто прояви поверхневої активності червоних карликових зірок, які обумовлені процесами плямоутво-рення. Дана загальна характеристика активності зірок нижньої частини головної послідовності, приводяться свідчення циклічної активності сонячного типу, які було виявлено різними методами у F-M карликів.

Обгрунтована необхідність тривалих спостережень великої кількості зірок для вивчення процесів плямотворення. Основним джерелом таких досліджень є фотографичні архіви. Вони дають можливість отримати фотометричні ряди за десятки років. Робота зроблена у фотографічних архівах ГАІШ (Росія), обсерваторії Одеського державного університету і Зоннебергської обсерваторії. Програма наших досліджень містить 40 dKe - dMe зірок з видання “Каталог звезд типа UV Кита в окрестности Солнца”, де є відомості про 83 об’єкти, а також із послідових публікацій. Даються загальні характеристики програмних зірок. У методиці отримання багаторічних фотометричних рядів вказуються критерії відбору зірок порівняння, способи вимірювання блиску, обробки і контролю даних.

За результатами вимірювання 5900 негативів було отримано дані для кривих блиску програмних і контрольних зірок. Для деяких зірок додатково проведено фотоелектричні спостереження в КрАО, а для деяких - взяті з публікацій. Для кожної зірки нашого списку надається історія поведінку її блиску. Виявилося, що у контрольних зірок змінювання середнього річного блиску не привищували 0.2”. Такі самі зміни знайдено у 18 програмних зірок, що є свідченням стабільності їх середнього блиску на інтервалі спостережень. Змінність середнього річного блиску відкрита чи підозрюється у 21 зірки. Для цих зірок знайдено амплітуди і характерні часи змінності. Найбільші амплітуди у PZ Моп (1Ш) і ЕІ Сне (0.8т). Підтверджується змінність У833 Таи \BYDra відповідно на 0.65т і 0.5т. Виявлення у 10% зірок нашого списку довгострокових змін блиску з високим значенням амплітуди вказує на те, що серед червоних карликів не рідко зустрічаються зірки, у яких в деякі епохи холодні плями займають більшу частину поверхні. Зміни стану заплямованості у таких зірок стають помітними на шкалі 30-60 років.

Щоб знайти відмінність рівня активності серед Є - М карликів порівнювались слідуючі параметри: 1) амплітуда блиску змінності середнього річного блиску з показниками кольору В-У, характерним часом і рентгенівською світимістю; 2) характерний час змінності з періодом вісьового обертання зірки. Показано, що амплітуди і характерні часи змінності середнього річного блиску М-карликів свідчать про їх більш низький рівень поверхневої активності, чим у Ал-карликів. На прикладі великої кількості зірок підтверджено, що у карликів із швидким обертанням ( період обертання меньше 5 днів ) спостерігається тенденція зростання характерного часу змінності із збільшенням швидкості вісьового обертанння. Рентгенівські світимості М-карликів нижчі, ніж у сІКе зірок, при цьому розвиток поверхневої активності у /С-карликів призводить до підсилення активності у верхніх шарах їх атмосфер.

У третьому розділі у підрозділі 3.1 дається коротка характеристика симбіотичних зірок, в том числі пекулярних об’єктів СН С^ і РІІ Уиі, спектрофотометричний метод вивчення СН Cyg і результати багаторічних спостережень у період активної фази і виходу з неї. Результати містять розподіл енергії у діапазоні 3200-7200 А , потоки випромінювання у лініях На і Яр, абсолютні монохроматичні освітленості у восьми вибраних ділянках неперервного спектра.

Показано, що поза спалахом розподіл енергії у спектрі зірки визначається холодним гігантом. У період активності в короткохвильовій і видимій областях спектра з’являється додоткове випромінювання від газового компонента: емісійний Бальмеровський стрибок у розподілі енергії додаткового випромінювання вказує на присутність в системі гарячого газу з температурою 10000-15000 К. Виявлено роль гарячого компонента в розвитку спалаху і спостережених видів змінності в короткохвильовій і видимій областях спектра. По степені замивання смуг окису титану в області 4900-5900 Á визначено вклад і епоху максимальної інтенсивності додаткового випромінювання. Досліджено випромінювання в емісійних водневих лініях На і Яр. Проаналізовані фотометричні і спектральні характеристики холодного компонента. Зроблено висновок, що обидва компоненти в системі СН Cyg є змінними.

Підрозділ 3.2 присвячений спектрофотометричним.дослідженням подвійної симбіотичної нової PU Vul. Подаються результати шестирічних спектрофотометричних спостережень зірки, її спектральні характеристики у широкому діапазоні довжин хвиль - від ближньої ультрафіолетової до інфрачервоної області. У період підвищеної яскравості PU Vul випромінювання в короткохвильовій і видимій областях належить тільки спалахнувшому гарячому компоненту. Всі види фотометричної і спектральної змінності були зв’язани з його активністю. Прослідкована еволюція спектру гарячого компонента від початку розвитку максимальної фази блиску до моменту спаду активності. За цей час спектральний клас змінився від нормального надгіганта F5 до А2 Іа, що відповідає зміні ефективної температури від 6600 К (1982 р.) до 8400 К (1986 р.). Припустивши, що випромінювання зірки відповідає чорнотільному випромінюванню сферично-симетричного об’єкта, показано, що причиною його температурних змін є повільне зниження рівня фотосфери гарячого компонента після фази максимального радіусу і повернення спалахнувшого компонента у початковий стан гарячого карлика.

Описується метод визначення температури холодного компонента та його спектрального класу по розподілу енергії в спектрі зірки. Показано, що холодний компонент залишався стабільним, його вклад у випромінювання зірки у смузі К складав приблизно 75 %.

Таким чином, у системі PU Vul спостережувані прояви неста-ціонарності визначаються активністю лише одного компонента системи, саме гарячого карлика.

У висновках наведено підсумок виконаної роботи та оцінка її наукової і практичної цінності. Основні результати дисертації полягають у слідуючому:

1. Вперше протягом декількох сезонів у смугах UBVRIбуло отримано однорідні, рівномірно розподілені по фазах ряди спостережень молодої затемнено-подвійної системи ВМ Огі. У кожній із смуг знайдено нестабільність кривої блиску. Причиною нестабільності є яскраві спалахи, тривалістю до 2 годин, помітні у всіх смугах, і слабкі спалахі, які помітні лише в U і В смугах. Розподіл енергії у спектрі високоамплітудних спалахів відповідає залежності потоку від довжини хвилі у вигляді F х ~к '4.

2. Досліджено довгострокові зміни середнього блиску 40 dKe -dMe зірок. У 21 зірки існують або запідозрюється його змінність з характерним часом від 3 до 60 років. Знайдено нове значення максимальної амплітуди (~1.0т), яке свідчить про те, що серед червоних карликів зустрічаються об’єкти з процесами плямотворення, що захоплюють більше половини їхньої поверхні.

3. Характеристики заплямованності середнього річного блиску червоних карликів, амплітуда і характерний час, свідчать про більш низький рівень поверхневої активності М-карликів в порівнянні з АГ-карликами. Активність верхніх шарів атмосфери dKe-зірок пов’язана з активністю їх фотосфер. Розвиток поверхневих неоднорідностей у /С-карликів спричиняє ріст рентгенівській світимості їх корон. За показниками активності різних шарів атмосфери швидкообертові карлики є найактивнішими серед пізніх G-Mзірок.

4. Багаторічні спостереження дали можливість проаналізувати і досить повно представити спектрофотометричні особливості симбіотичної зірки CH Cyg у різних станах блиску у спектральному діапазоні 3200-8015 Â. Показано, що спостережені фотометричні і спектральні зміни виромінювання зірки спричиняються мінливістю кожного компонента системи. Змінювання блиску холодного гіганта у близькій інфрачервоній області на довжині хвилі 8015 Â складає 0.3m-0.4m. Спектральний клас зірки згідно росподілу енергії та інтен-сивністі лінії ТіО X6180Â поза активною фазою змінювався від М6ІІІ до М7ІІІ. Підвищення блиску холодного компонента передувало повільному спалахові гарячого компонента.

5. В активній фазі в області довжин хвиль меньше Х.5000 À до випромінювання червоного гіганта додається випромінювання, яке належить гарячій газовій компоненті. Під час сильного спалаху

вклад додаткового випромінювання зростає і при цьому епоха максимума його інтенсивності не співпадає з максимумом блиску всієї системи.

З розвитком спалаху підсилюється випромінювання у водневих лініях, але прямого зв’язку між потоками в лініях і зоряним блиском не спостерігається. Нерегулярні зміни потоків на 30-45 % відбуваються від декількох днів до місяца.

У знижченому стані блиску активність гарячого джерела послаблена, але повністю ке загасає: в короткохвильовій області амплітуда нерегулярних змін блиску досягає ~1.3т, змінюються також потоки випромінювання у водневих лініях На і //р.

6. Здійснено дослідження розподілу енергії у спектрі PU Vul в діапазоні 0.24-5 мкм. Прослідкована еволюція спектра об’єкта в короткохвильовій і видимій областях від початку розвитку максимальної фази блиску до моменту спаду активності. Встановлено, що спектральний клас гарячого компонента змінювався від нормального надгіганта F5 до А 2 Іа, що відповідає підвищенню ефективної температури від 6600 до 8400 К.

Причиною таких змін є поступове зменьшення радіуса фотосфери спалахнувшого компонента і його повільне повернення до стану гарячого карлика.

У додатку приведено таблиці з результатами вузькосмугових спектрофотометричних спостережень СН Cyg.

ПУБЛИКАЦІЇ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

Основні результати дисертації викладені в роботах (по рокам):

1. Belyakina T.S., Bondar N.I., Chochol D., Chuvaev K.K., Efimov Y.S., Gershberg P..E., Grygar J., Hric L., Krasnobabtsev V.l., Shakhovskoj N.N., Shenavrin V.l. Kuwano-Honda pecular object (PU Vul) // Astron. and Astrophys. -1984. - V.132. - P.L12-L14.

2. Галкина T.C., Шаховская Н.И., Бондарь Н.И. Спектральные и электрофотометрические наблюдения пекулярной звезды СН Лебедя в 1980 - 1981 гг. // Известия Крымск. астрофиз. обе,- 1984. -Т.69.-С. 19-30.

3. Белякина Т.С., Бондарь Н.И., Гершберг P.E., Ефимов Ю.С., Краснобабцев В.И., Петров П.П., Саванов И.С., Чуваев К.К., Ша-

ховская Н.И., Шаховской Н.М., Шенаврин В.И. Исследование пекулярного объекта Кувано-Хонда (PU Vul). I. // Известия Крымск. астрофиз. обе. - 1985. - Т.72. - С.3-72.

4. Никонов В.Б., Бондарь Н.И., Букач А.Б. Быстрые изменения атмосферной экстинкции. I. Одновременные наблюдения изменений атмосферной прозрачности в четырех длинах волн // Известия Крымск. астрофиз. обе.- 1988.-Т.79.-С.111-122.

5. Belyakina T.S., Bondar N.I., Chochol D„ Chuvaev K.K., Efimov Y.S., Gershberg R.E. , Grygar J., Hritz L., Krasnobabtsev V.I., Piirola V., Poutanen M.,Savanov I.S., Huovelin J.,Tuominen I., Shakhovskaya N.I., Shakhovskoj N.N., Shenavrin V. L, Shcherbakov A.G. The Kuwano-Honda’s pecular object (PU Vulpeculae) in 1983 -1986 II Astron. and Astrophys. - 1989. - V.223. - P. 119-135.

6. Белякина T.C., Бондарь Н.И., Гершберг P.E., Гриц Л., Гры-гыр Г., Ефимов Ю.С., Краснобабцев В.И., Пиирола В., Поутанен М.., Саванов И.С., Туоминен И., Хохол Д., Чуваев К.К., Шаховская Н.И., Шаховской Н.М., Шенаврин В.И., Щербаков А.Г. Исследование пекулярного объекта Кувано-Хонда (PU Vul). II. II Известия Крымск. астрофиз. обе. - 1990. -Т 81. -С.28-112.

7. Scopal A., Chochol D., Bondar’ N.I., Shakchovskaya N.I. Spectrophotometric observations of symbiotic star CH Cygni in 1980 -1984 // Contr. Astron. Obs. Skalnate Pleso. - 1990. - V.19. -P.7-27.

8. Bondar’ N.I. Search of slow-light variations of red-dwarf stars // IAU Symp.No. 137 “Flare stars, clusters, associations in solar visinity”.-Dortrecht: Kluwer, 1990.-P.55-58.

9. Bondar’ N.I. Search for slow light variations of red dwarf stars. II.

II Inform. Bull. Var. Stars. - 1990. - No. 3515. - P. 1-2.

10. Бондарь Н.И., Шугаров С.Ю. Новая затменная переменная звезда SVS 283 в созвездии Лебедя // Астрон. циркуляр. - 1991. -No.1547.-C.21.

11. Bondar’ N.I. PZ Mon - the flare star with largest amplitude of the long-term variability //Inform. Bull. Var. Stars. - 1992.-No. 3767. — P. 1-3.

12. Bondar’ N.I. The long-term variability in active red dwarfs // Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. -1995. - V.l 11. - P.259-264.

13. Бондарь Н.И., Витриченко Э.А. Фотомерическое исследование ВМ Ori // Письма в “Астрон. журн.” - 1995. - Т.93. - С.700-708.

14. Бондарь Н.И. Поиск долговременных изменим блеска dKe -dMe звезд // Известия Крымск. астрофиз. обе. - 1996 - Т.93. -С.111-135.

15. Бондарь Н.И., Витриченко Э.А. Вспышки ВМ Ori. // Письма в “Астрон. жури.” - 1996. - Т.22 . - С.257 - 263.

16. Алексеев И.Ю., Бондарь Н.И. Запятненность эмиссионных карликовых звезд BF CVn, DT Vir, EQ Vir, V1396 Cyg по фотоэлектрическим и фотографическим наблюдениям // Письма в “Астрон. журн.” - 1997. - Т.23. - С.294-299.

17. Bondar’ N.I., Vitrichenko Е.А. The eclipsing binary system BM Ori H Odessa Astron. Publ. - 1996. - V.9. - P. 18-19.

18. Бондарь Н.И., Витриченко Э.А. UBVRI- фотометрия BM Ori. II Астрон. журн. - 1997. -T.74. -C.701-709.

19. Алексеев И.Ю., Бондарь Н.И. Запятненность V775Her, V833 Таи, YZ СМі по результатам многолетних фотометрических наблюдений // Астрон. журн. - 1998. - Т.75. - С.742-749.

АНОТАЦІЇ

Бондар Н.І. Дослідження проявів нестаціонарності зірок різного віку методами фотометрії і спектрофотометрії. - Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-мате.чатичес-ких наук за спеціальністю 01.03.02- астрофізика і радіоастрономія. - Одеський державний університет, Одеса, 2000.

У дисертації представлені результати досліджень нестаціонарних зірок різного віку: молодої затемнено-подвійної системи BM Огі, К і М карликів і симбіотичних об’єктів СЯ Cyg і PU Vul. За спостереженням у смугах UBVRIb системі ВМ Огі виявлені яскраві і слабкі спалахи, які є причиною фотометричної нестабільності зірки. Приводиться розподіл гнергії у спектрі яскравих спалахів. Запропоновано метод вияву спалахів в масиві спостережень.

Для 40 dKe - dMe зірок вивчені довгострокові зміни середнього річного блиску. У 21 зірки впевнено відкрита або підозрюється повільна змінність блнеку, яка в окремих зірок досягає амплітуди, близької до 1.0” . Аналіз характеристик змінності разом з параметрами зірок показав найвищий рівень активності /С-карликів серед dGe - dMe зірок.

Симбіотичні зірки CH Cyg і РU Vul вивчалися у період їхньої активності. За розподілом енергії в спектрі в широкому діапазоні було знайдено вплив кожного компонента системи на розвиток особливостей у спектрах цих зірок і спостережуваних у них видів змінності. У CH Cyg обидва компоненти проявляють зміни, у PU Vul прояви нестаціонарності викликаються тільки активністю гарячого спалахуючого карлика.

Ключові слова: нестаціонарні зірки, багатокольорова фотометрія, спектрофотометрія зірок, подїійні системи, активність холодних зірок.

Бондарь Н.И. Исследование проявлений нестационарности звезд разного возраста методами фотометрии и спектрофотометрии. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.02- астрофизика и радиоастрономия. - Одесский государственный университет, Одесса, 2000.

В диссертации представлены результаты исследования проявлений нестационарности у избранных звезд разного возраста: молодой затменно-двойной системы ВМ Orí, К-М карликов и симбиотических пекулярных объектов CH Cyg и PU Vul. ГІо наблюдениям в полосах UBVRIв системе ВМ Ori обнаружены яркие и слабые нерегулярные вспышки, продолжительностью около 2 часов. Показано, что причиной фотометрической нестабильности звезды является ее вспышечная активность. Исследованы распределения энергии в спектре ярких вспышек и показано, что зависимость потока от длины волны имеет вид F, -А.“1. Предложен метод обнаружения вспышек при обработке массива наблюдений.

У 40 dKe - dMe звезд исследованы долговременные изменения среднего годового блеска. Переменность найдена или заподозрена у 21 звезды, а у звезд V833 Tau, PZ Моп, EICnc, В Y Dra обнаружены амплитуды переменности более 0.í¡m, максимальное ее значение найдено нами у PZ Моп (1.0т). Это превышает считавшуюся ранее максимальной амплитуду звезды V833 Таи (0.65ш) и указывает на значительные запятненности поверхности некоторых красных карликов в опреденные эпохи. Изменение состояния запятнености у некоторых dKe-dMe звезд, возможно, носит циклический характер с характерным временем от 3 до 60 лет. Сопоставлены показатели

цвета В-У, периоды: осевого вращения и рентгеновские светимости с характеристиками переменности среднего годового блеска -амплитудой и значением характерного времени. Подтверждено, что быстровращагощиеся красные карлики имеют наиболее высокий уровень активности среди звезд нижней части главной последовательности. Установлено, что усиление поверхностной активности К-карликов приводит к возрастанию их рентгеновской светимости.

Симбиотические звезды СН Cyg и Ри Уи1 исследованы в периоды их активности. По распределениям энергии в спектре в широком диапазоне выявлено влияние каждого компонента на развитие спектральных особенностей и наблюдаемые виды переменности. Дополнительное излучение в системе СН Cyg отождествлено с излучением горячего газа, имеющего температуру 10000-15000 К. Показано, что у СН Cyg оба компонента являются переменными. Вспышка горячего компонента не оказывает влияние на излучение холодного гиганта, проявляющего собственную фотометрическую переменность на несколько десятых звездной величины. В активной фазе вклад излучения горячего компонента возрастает почти в два раза. При этом возрастают и потоки излучения в линиях На и Яр. С понижением общего блеска звезды активность горячего компонента затухает, но не исчезает полностью. В системе наблюдаются быстрые повышения блеска и переменность излучения в эмиссионных линиях водорода.

У Ри Уи1 проявления нестационарное™ вызваны только активностью вспыхнувшего горячего карлика. По распределениям энергии в спектре прослежены его спектральные изменения от сверхгиганта Б5 до А21а. Определены температурные изменения в фотосфере горячего компонента, свидетельствующие об изменении его радиуса в конце активной фазы почти в два раза по сравнению с начальным периодом активности. Определены спектральный класс и температура холодной звезды. Показано, что излучение холодного компонента оставалось стабильным весь период активности Р1/ Уи1.

Ключевые слова: нестационарные звезды, многоцветная фотометрия, спектрофотометрия звезд, двойные системы, активность холодных звезд.

Bondar’ N. I. The photometric and spectrophotometric research of nonstability stars with different age. - Manuscript. Thesis for a scientific degree of candidate by speciality 01.03.02 - astrophysics and radioastronomy. - Odessa State University, Odessa, 2000.

The thesis is based on the photometric and spectrophotometric results about nonstability stars with different ages. The young binary system BM Ori have been researched in UBVRIba.n&s and manifisted bright and faint flares that are a cause of not-stable in the light curve of star. Spectral energy distribution of brigh t flares are described. There are proposed a method to indicate of flares on the observational data.

The long-term light variation:» of 40 red dwarfs are researched. Changes in mean yearly magnitudes have been found or suspected for 21 stars, some of them shown a high amplitudes up to 1.0m. The relation-sheep with parameters of mean light variabily and glodal star parameters have been studied and evidences of the highest activity of dKe stars among G-K dwarfs were taken.

Study of symbiotic stars CH Cyg and PU Vul were based, on spectrophotometric observations obtained during many years in spectral range of 3200 - 8014 A. All type variability and spectral properties in active phase of CH Cyg are produced by its instable hot and cool components. Observational properties in the PU Vul system have been explaned by activity of the flaring hot component only. Analysis energy distribution in different state of star’s brightness shown a returned track of the flaring hot star to its based statement of a hot dwarf.

Keywords: stellar nonstability, multicolor photometry, spectropho-metry of stars, binary systems, activity in cool stars.