后发座FK变星

后发座FK星是这一类变星的原恒星。后发座FK星是具有周期性光变的巨星,它们被认为是当恒星旋转时由于恒星表面大并且冷的星斑引起的。后发座FK星自转非常快,而且它们具有很强的磁场,这些性质使天文学家相信他们是来自于两个距离很近的恒星合并的产物。

任何恒星的旋转定义了它的自转轴、该轴指向恒星表面的两极,以及恒星的赤道区域。对后发座FK变星光变曲线的详细分析似乎表明,存在强烈的差异旋转,这意味着接近两极的高纬度区域可能与靠近赤道的区域相比,旋转速度有很大不同。赤道附近的旋转速度可以接近每秒100公里,导致恒星在赤道处鼓起,使其呈椭圆形。

因为不同的旋转速率,较冷的星斑可能会有略微不同的旋转周期,所以光变曲线的形状,甚至最佳的旋转周期可能会随着时间而变化。


后发座FK变星

下面是一个观测到的后发座FK变星的光变曲线。这段视频包含了超过5年的观测,每个绘制的时间间隔对应一周的真实时间。后发座FK变星的星等在8.4等到8.15等之间变化。还有一个有趣的现象是观测中定期出现的静默间隙。这种情况一年会持续几个月,由于地球的公转轨道后发座FK变星会有几个月不在我们视线之内。这段视频扫过时间(x轴)并根据星等(y轴)调节音调。较低音调代表更暗的星等。

与大多数其他天体不同,对于后发座FK变星,我们没有展示其完整的光学光谱,而只展示了6350-6650埃的区域,这个区域以氢的最强光学发射线(称为H-alpha线)为中心。后发座FK变星的H-alpha线非常宽且强,而且是变化的。强H-alpha发射线是具有强大磁场的恒星的典型特征。这条线看起来很宽,是因为非常快的自转速度,使得恒星表面不同部分相对于我们的速度范围,由于多普勒效应,使得光的表观波长伸展或收缩。H-alpha线还展现了两个峰,一个在蓝端(短波)另一个在红段(长波)。这是因为宽线被一个窄吸收线在中间分隔两段,吸收线来自于星体表面的冷物质。强H-alpha发射线是当恒星具有很强的磁场时具有的特征。线看起来宽是因为后发座FK变星旋转得很快,由于多普勒效应,后发座FK变星表面不同位置所具有的不同旋转速度导致发射的光子的波长伸展或收缩。H-alpha线还显示出两个强烈的峰值,一个在蓝端(较短波长),一个在红端(较长波长)。这是因为宽线被一个窄吸收线在中间分隔为两段,吸收线来自于星体表面的冷物质。这里我们展示四段短视频,他们扫过了H-alpha发射线从蓝端到红端。每个光谱观察间隔大约一天。注意线条蓝端的光流量首先大幅上升,中间是狭窄的吸收线,然后在扫描到红端时再次上升。线条的形状和位置每天都有些许变化。

光变曲线下载自CDS/Vizier:
Hackman, T., Pelt, J., Mantere, M.~J., et al. 2013, Astronomy & Astrophysics, 553, A40 (链接)

光谱下载自CDS/Vizier:
Vida, K., Korhonen, H., Ilyin, I.~V., et al.\ 2015, Astronomy & Astrophysics, 580, A64 (链接)

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