Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr

Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr

Představa soustavy bílého trpaslíka a staré hvězdy
Autor: Mark Garlick/Science Photo Library

Kataklyzmické proměnné hvězdy jsou význačnou a zajímavou skupinou proměnných hvězd se společným jmenovatelem, jímž je přítomnost kompaktní komponenty (nejčastěji bílého trpaslíka) v těsném dvojhvězdném systému. Skupina astrofyziky vysokých energií stelárního oddělení AsÚ se kataklyzmickými proměnnými zabývá již delší dobu. Ve svém článku shrnuje Vojtěch Šimon studium jedné z nich – proměnné V1223 Sgr.

Kromě přítomnosti kompaktní komponenty je společným jmenovatelem kataklyzmických proměnných hvězd jejich nepravidelnost a velký rozdíl jasnosti mezi dvěma stavy – stavem s vysokou aktivitou a stavem s nízkou aktivitou. Změny jasnosti jsou způsobeny proměnným přetokem hmoty ze sekundární komponenty na kompaktní primár. V systému se tak vytváří akreční disk, v němž probíhají nejrůznější procesy, jejichž výsledkem je nepravidelné zjasňování v závislosti na rychlosti přetoku hmoty. Mezi zástupce této skupiny patří také například všem dobře známé novy, kdy dojde k prudkému zjasnění po zážehu termonukleární reakce v atmosféře bílého trpaslíka. Mezi další typy patří například rekurentní novy, trpasličí novy nebo polary.

Polary jsou obzvláště zajímavé, neboť v tomto případě má bílý trpaslík silné magnetické pole, které zcela zabraňuje vzniku akrečního disku. Hmota pak přetéká skrz Lagrangeův bod L1 ze sekundáru přímo na bílého trpaslíka. Vzhledem k přítomnosti silného magnetického pole je záření přicházející od polarů silně polarizováno, od toho jejich název.

Je-li magnetické pole bílého trpaslíka slabší, nedokáže zabránit vzniku akrečního disku zcela, disk se vytvoří dále od primární komponenty, než je obvyklé. Látka pak přitéká na bílého trpaslíka podél siločar magnetického pole, padá tedy k jeho magnetickým pólům. Mluvíme o tzv. přechodném polaru. Přechod ze stavu s vysokou aktivitou, v němž přechodné polary tráví většinu času, do stavu s nízkou aktivitou je odborníky vysvětlován poklesem přetoku hmoty ze sekundáru. Vzhledem k tomu, že hloubka minim je různá pro různé události, očekává se, že míra poklesu přetoku hmoty také není vždy stejná.

U některých kataklyzmických proměnných je přímočarým mechanismem k vysvětlení změn v přetoku hmoty přítomnost velkých skvrn ve fotosféře sekundární složky. Pokud se taková skvrna nachází v blízkosti bodu L1, nižší hustota látky v magnetizované atmosféře sekundáru přirozeně vysvětlí pokles přetoku hmoty a tak přechod systému do stavu s nízkou aktivitou.

V. Šimon se zaměřil na změny jasnosti přechodného polaru V1223 Sgr, jehož jasnost ve vysokém stavu činí 13 magnitud, avšak ve stavu nízkém klesá hluboko pod 16 magnitud. Tato hvězda se nachází ve vzdálenosti 527 parseků, obě složky okolo sebe obíhají jednou za 3,36 hodiny a odhadnutá rotační perioda bílého trpaslíka činí 746 sekund (tato modulace je patrná v pozorováních provedených v rentgenové oblasti spektra). V. Šimona zajímala zejména dlouhodobá proměnnost této hvězdy. Pro tento úkol využil mnohá archivní pozorování prováděná ještě na fotografické desky. Hlavním materiálem byly desky z Harvardské observatoře pokrývající léta 1931 až 1986, doplňkovým pak desky z observatoře v německém Bambergu (1964-1970), elektronické CCD snímky z polského přehlídkového projektu ASAS-3 (2001-2009) a americké přehlídky NSVS (1999).

Z analýzy histogramů jasnosti vyplynulo, že hvězdu nachází pozorovatelé ve velmi široké spektru jasností, stavy s vysokou aktivitou jsou nezřetelně odděleny od stavů s aktivitou nízkou. Spodní hranice jasnosti odpovídající nízké aktivitě je nejasná,  což svědčí o velmi proměnném přetoku hmoty v minimech. Hranice vysoké aktivity se zdá být lépe definována (a zřejmě je dána maximálním možným přetokem hmoty v systému), ani tato nemá ostře definovanou jasnost, zřejmě proto, že výměna hmoty není ani v tomto případě v rovnováze.

Měření z přehlídky ASAS-3 mají tu výhodu, že poskytují podstatně lepší časové pokrytí světelné křivky. Z nich je zřejmé, že se stavy s nízkou aktivitou u V1223 Sgr opakují. Periodová analýza spolehlivě prokázala cyklus s délkou 1092 dní, který V. Šimon interpretuje jako důsledek probíhajícího cyklu aktivity na sekundární složce, ne nepodobnému jedenáctiletému cyklu sluneční aktivity. K variaci světelných změn nejspíše přispívá i diferenciální rotace sekundáru.

V. Šimon uzavírá, že ke spolehlivému popisu přechodů ze stavů s vysokou aktivitou ke stavům s nízkou aktivitou je zapotřebí provést ještě hodně doplňkových pozorování. Současně připomíná, že velké množství užitečných pozorování bylo provedeno v minulosti s pomocí technologií, které v současnosti považujeme za zastaralé. To by však nemělo být důvodem k jejich ignoranci, neboť tato měření mohou stále obsahovat velké množství cenných informací.

Popiska fotografie v úvodu článku: Představa malíře o vzhledu přechodného polaru. Bílý trpaslík a stará hvězda se obíhají tak těsně, že sekundár vyplňuje svůj Rocheův lalok a hmota přetéká na primární složku. Silné magnetické pole bílého trpaslíka však zabraňuje vzniku plnohodnotného akrečního disku. Hvězdné skvrny na sekundáru mohou být odpovědné za změny v rychlosti přetoku hmoty. (c) Mark Garlick.

Reference: Šimon, V., Changing patterns of teh long-term activity of the intermediate polar V1224 Sgr, New Astronomy 33 (2014) 44-51.

Kontakt: RNDr. Vojtěch Šimon, Ph.D., simon@asu.cas.cz



Převzato: Astronomický ústav AV ČR



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
  72. Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
  73. Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
  74. Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
  75. Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
  76. Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES
  77. Výzkumy v ASU AV ČR (77): Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: Proměnná hvězda, Astronomický ústav AV ČR, Kataklyzmatická dvojhvězda, Výzkum


49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Za súmraku

Vrch Ostrá 1247mnm. Počas astronomického súmraku ešte posledné slnečné svetlo osvetľovalo horizont. Na fotke je vidieť Mesiac, Mars, Venušu a Mliečnu cestu.

Další informace »