Rotáló változócsillagok

A rotáló csillagoknál a fényesség változása a tengely körüli forgásra vezethető vissza (Szabados 1989). Ide tartoznak az

Az ellipszoidális változók szoros kettőscsillagok, ahol a komponensek gravitációs hatása torzítja a csillagok alakját, ezért annak ellenére fényességváltozás lép fel, hogy fedés nem jön létre. Az árapályerő hatására a csillagok ellipszoid vagy tojás alakúak, hossztengelyükkel fordulnak egymás felé. Fényességváltozást okoz az is, hogy a csillagok felszíni hőmérséklete függ a sugártól, ezért a forgás során a látóirányba kerülő részek különböző felületi fényességűek. A komponensek közelsége miatt a keringési periódus általában 5 napnál rövidebb, az alatt két maximum és két minimum jelentkezik. A fényváltozás amplitúdója néhány század magnitúdó.

3.54. Ábra: A $ \psi $ Ori ellipszoidális változó fázisdiagramja (Percy 2007).
Image
                3_51_abra_psiOri_Percy

A rotáló változók legnagyobb csoportja a foltos csillagok. A fényességváltozást az okozza, hogy a felszíni folt vagy foltok a tengely körüli forgás miatt különböző mértékben látszanak tőlünk. A foltos csillagok leggyakrabban kettős rendszerekben fordulnak elő.

A BY Draconis típusú csillagok emissziós K vagy M színképtípusú törpék (Szabados 1989). A fényváltozás amplitúdója néhány századtól néhány tized magnitúdóig terjedhet. A csillag forgási periódusa 1-100 nap közötti. A fénygörbe nem szigorúan periodikus, mert a foltok helye, mérete és fényessége változik. A BY Draconis csillagok egyben flercsillagok is, a fősorozatra való fejlődés állapotában vannak. A foltok jóval nagyobbak lehetnek, mint a Napon lévők. Ezen csillagok majdnem mindegyike kettőscsillag.

Az RS Canum Venaticorum típusú csillagokat két szubóriás komponens alkotja, F, G vagy K színképosztályú. A keringési periódus 0,5-100 nap közötti. Erős a kromoszferikus aktivitásuk, kitörések figyelhetők meg a rádió- és a röntgentartományban. A fedést is mutató RS CVn rendszereknél a fedési fényváltozáshoz képest a foltosságból származó hullám eltolódhat (migráció), ami a folt mozgására, illetve a differenciális rotációra utalhat. Számos foltos csillagnál kimutatható a 11 éves naptevékenységi ciklushoz hasonló aktivitásváltozás.

Az FK Comae típusú csillagok gyorsan forgó magányos óriások, nagyon erős folttevékenységgel.

A különleges (pekuliáris) A színképtípusú csillagok közül a mágneses változók szintén a rotálókhoz sorolhatók. Felszínükön gyakran a szokásostól nagyobb egyes kémiai elemek (pl. Si, Cr, Eu, Sr) előfordulása, innen a CP elnevezésük. Kis amplitúdójú fényváltozásukat a ferde rotátor modellel magyarázzák (a mágneses és a forgástengely nem esik egybe). A roAp csillagok ráadásul 5-20 perc közötti, ezred vagy század magnitúdós fényességváltozást mutatnak nemradiális pulzációjuk következtében.

A foltos csillagok modellezésénél alapvető bemenő paraméterek: a csillag forgási periódusa, a forgástengelyének látóiránnyal bezárt szöge, a foltok középpontjainak koordinátái, a foltok sugara és környezetükhöz viszonyított fényessége (hőmérséklete). A modellek eredményeit némi fenntartással kell kezelni, mivel tetszőleges fénygörbét a fotometriai mérési hibán belül 1-2 kör alakú folttal reprodukálni lehet (Kővári 2004).

A fotometriánál sokkal több és részletesebb információt kaphatunk a színképelemzés segítségével. A foltos csillagok színképvonalai változnak a forgás során, ugyanis a folt közeledik, majd távolodik hozzánk képest. A Doppler-képalkotással (Doppler-imaging) sokkal jobb felbontást kaphatunk a foltok eloszlásáról, mint a fotometriai foltmodellezéssel. A csillag felszínén az aktív területek fejlődése és a differenciális rotáció is sikeresebben vizsgálható.

3.55. Ábra: Forgó foltos csillag (animáció, http://astro.u-szeged.hu).
Image
                3_52_abra_rot_ani

3.56. Ábra: Foltos fénygörbe és modellje (Frasca et al. 2009).
Image 3_53_abra_spotted17_AA_508_1313_2009

3.57. Ábra: A fotometriai foltmodellezés: az észlelt fényváltozást (jobbra a folytonos vonal) a csillag felszínén elhelyezett foltokkal próbáljuk meg illeszteni (Kővári 2004).
Image
                3_54_abra_foltok2004a

3.58. Ábra: Foltos csillagok modelljei (1995 IAU Symp. 176, poszterkötet borítója).
Image
                3_55_abra_foltosak

3.59. Ábra: A színképvonal alakjának módosulása egy forgó csillag felszínén lévő folt következtében (szaggatott vonal a folt nélküli vonalprofil) (Kővári 2004).
Image
                3_56_abra_foltok2004b

3.60. Ábra: A Doppler-képalkotás (Doppler-imaging) alapelve (Kővári 2004).
Image
                3_57_abra_foltok2004c

3.61. Ábra: Folt miatt létrejövő vonalprofil-változás (animáció) (http://www.ast.obs-mip.fr/users/donati/press/images/movdi_low_70.gif).
Image 3_58_abra_movdi_low_70



Subsections
Szeged 2013-05-01