鲸鱼座ZZ型变星
鲸鱼座ZZ型变星是亮度呈现周期性变化的白矮星。当大多数恒星耗尽核燃料时,它们会排出外层,直到只剩下核心。这个核心随后变成一个极热且致密的白矮星。当这样的白矮星处于接近12000开尔文的狭窄温度范围内时,会发生微小的脉动事件,这是由薄表面层中氢的光吸收特性的周期性变化引起的。脉动会在30秒到20分钟的短时间内产生周期性亮度变化。随着鲸鱼座ZZ型变星经过数百万年的冷却,变化变得更加复杂,因为脉动与恒星内部更深处的对流相互作用。
下面是观测鲸鱼座ZZ白矮星变星的声音化视频。视频时长为35秒,但实际上跨越了46分钟的真实时间,包含了276次观测。这意味着以10秒的分辨率进行观测。亮度的周期性升降非常明显。鲸鱼座ZZ型变星的亮度反复波动,大约为其平均亮度的4%。这段视频扫过时间(x轴)并根据相对光流量(y轴)调节音调。较低的音调代表较暗的观测,较高的音调代表较亮的观测。
下面展示的是我们的鲸鱼座ZZ型变星的光谱声音化视频。鲸鱼座ZZ型变星可以从其他类型的脉动白矮星中区分出来,因为它们具有以氢为主的大气层,并且不显示任何氦的特征。这段视频扫过波长(x轴)并根据由光流量或强度测量的亮度(y轴)调节音调,从波长的蓝端3650埃移动到红端5100埃。这有限的波长范围仅覆盖光谱的蓝色区域。光谱开始时相对平坦,在更长的波长处亮度增加。这种亮度的增加会被非常宽的吸收线或凹陷反复打断,这些吸收线对应于氢中的各种电子跃迁。这些线如此宽的原因是因为白矮星的强烈表面重力在表面氢层中产生非常高的压力,使得氢原子在气体中以高速度运动。快速的运动造成了吸收频率的“多普勒位移”,朝向更蓝和更红的波长,与表面重力较低的普通恒星相比显著拓宽了这些谱线。
鲸鱼座ZZ变星的光变曲线提供自于波士顿大学天文助理教授JJ Hermes博士。
光谱来自于Gianninas, A. et. al. 2011, ApJ, 743, 138。