米拉變星

米拉變星

米拉變星是脈動變星,特徵是顏色非常紅,周期超過100天,而且光度變化超過一個視星等。它們已經是紅巨星恆星演化至非常後期(在漸近巨星分支),即將逐出外面的氣體殼層成為行星狀星雲,並將在數百萬年後成為白矮星

基本介紹

  • 中文名:米拉變星
  • 質量:不會超過兩倍的太陽質量
  • 周期:隨著時間改變周期
  • 例子:天兔座 R,米拉,獅子座CW
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質量

米拉變星的質量被認為不會超過兩倍的太陽質量,但是因為擴張而變得非常巨大的外殼使光度數百倍於太陽。擴張被認為肇因於半徑上的變化模式,因此整個恆星的膨脹和收縮是對稱的。這樣的結果是半徑和溫度都在變化,造成光度也隨之改變,脹縮的周期是恆星半徑和質量的函式。
早期的模型假設米拉變星在過程進行中是球形對稱的(主要在保持電腦塑造模型的單純,而不是物理上的原因),但使用紅外光學望遠鏡陣列(IOTA)的觀察卻顯示有75%的米拉變星不是球形對稱的,, 這結果與早先米拉,本類變星的原型,單獨的圖像是一致的。
雖然多數的米拉變星在行為和結構上有許多相似之處,但是由於年齡、質量、脈動方式、和化學成分上的差別,她們仍然有許多的歧異。例如,像變星天兔座 R的光譜有明顯的譜線,就顯示了核心的碳已經被輸送到了表面。這些物質在恆星附近經常會形成包圍著恆星的星際塵埃,也會造成恆星周期性的變暗和變亮。有些米拉變星也是邁射(MASER,microwave amplification by stimulated emission of radiation)的來源。

周期

有少部分的米拉變星看起來會隨著時間改變周期,在數十年到數個世紀(或接近千年)的時間中周期增長或縮短,這可能是肇因於恆星的熱脈動,使接近核心的氫殼層變得熱且密實,再度引發了核融合,這會改變恆星的結構,而造成周期的改變。
這種過程預期會發生在所有的米拉變星上,但是對發生在長達數百萬年的漸近巨星分支時期內的短期熱脈動(數千年),這只是千分之一不到的時間,也就是可能只有不到千分之一的米拉變星會在熱脈動的階段。但是多數的米拉變星 顯示出會一個循環接著一個循環的改變周期,或許非線性的行為會導致恆星氣體的外殼產生非對稱的球體。
米拉變星是有志於觀測變星業餘天文學家最普遍的目標,因為她們有戲劇性的亮度變化。有些米拉變星(包括米拉(鯨魚座ο)已經有長達一個世紀的可靠的觀測紀錄。

米拉變星的例子

米拉變星的星很多 ,如:米拉(典型例子),天兔座 R,仙后座 R,仙女座 U,仙王座 T,天鵝座 χ,室女座 SS,獵戶座 S,長蛇座 R,長蛇座 W等。

天兔座 R

天兔座 R (R Lep),通常被稱為欣德的紅星,是位於天兔座鄰近波江座邊界的一顆米拉變星。在右邊的圖中以"R"標示出來。
它是一顆碳星,呈現出明顯的紅色。他以英國天文學家約翰·羅素·欣德之名為名,是因為欣德在1845年的觀測使它聲名大噪。它的光度在5.5至11.7等之間變化,周期是418至441天,但是最近的測量得到的周期是427.07天。可能還有一個長達40年的次要周期。
在它的光度最亮時,天兔座 R的顏色經常被認為是會強烈冒煙的紅色,但是這種感受是難以用言語來形容的。當他光度昏暗時,它的顏色會更紅,這個現象以14.5個月的周期反覆著。在這時,他很容易成為全天可見顏色最紅恆星的候選人,但這種看法仍有爭議。它之所以如此的紅,可能是外層大氣將可見光光譜中的藍色過濾掉了。這顆恆星的發現者,欣德在報告中說:"看來就像是一滴血在一個黑色的背景上。"

仙后座 R

仙后座R是一顆位於仙后座的M-型紅巨星,距離地球約348光年。它是一顆米拉變星,視星等在+4.7和+13.5之間變化,平均視星等為9.97,光變周期為430.46天。

仙女座 U

仙女座UU Andromedae)是一個位於仙女座的米拉變星。它的視星等在8.9到15.0等之間變化,變光周期347日。仙女座U由天文學家湯瑪斯·大衛·安德森於1894和1895年首次發現它的光度變化。

仙王座 T

仙王座T是一顆位於仙王座超巨星,距離地球約700光年。它是一顆米拉變星,直徑是太陽的540倍,是目前已知最大的恆星之一。

天鵝座 χ

天鵝座 χ(χ Cyg /Chi Cygni)是在天鵝座的一顆米拉變星
天鵝座χ的光度變化是已知米拉變星中最大的(6000-9000亮度的浮動),標準是從5等變至13等,以最亮光度為準的平均變化周期為407天,而觀測到的光度極值分別是3.3與14.3等。因此,天鵝座 χ在最暗時要口徑30厘米以上的望遠鏡才能看見,而最亮時肉眼就能見到。它與地球的距離大約是345光年
天文學家Gottfried Kirch在1686年發現這顆變星。湯姆斯·狄克寫道:"馬拉爾蒂和卡西尼已經認定這顆星的周期是405天;但是依據Pigot先生的觀測,顯示它只有392天,或者是396、397或398天。"與之有關的詳情是:
  1. 當它最亮時,大約有兩星期感覺不出有可以察覺的光度變化。
  2. 它大約花3.5個月的時間從11等星增光至最大光度,並且以相同的時間減光;由於這個緣故,大約有6個月的時間看不見這顆星。
  3. 它並不是每次都達到相同的光度,有時達到5等星,有時只是7等星。
"它位於天鵝座的頸部附近,與輦道增七天鵝座β)和天津一(天鵝座γ)這兩顆星的距離相當,在天津四(天鵝座 α)的西南方約15度之處。

室女座SS

室女座SS是明顯呈現紅色的米拉變星,它的變光範圍從9.5等至7.4等,周期為361天。它也被考慮是一顆半規則變星,因為在過去數十年內他的最大和最小亮度本身也是個變數。它因為富含,所以光譜類型是C6.3e,與雙子座T相似。室女座SS,與含碳的米拉變星一樣,有一條變化很大的H-α發射譜線,並與整體的光度變化同步,這條Hα譜線在變亮時顯得更為明顯。在近紅外波段上的觀測顯示,它的半徑是500倍太陽半徑,表面溫度介於2405-2485k

寶瓶座R

寶瓶座R(R Aqr) 是位於寶瓶座的一顆變星
寶瓶座R被認為是由一顆白矮星和一顆米拉變星組成的共生變星軌道周期大約是44年。為主的米拉變星是一顆紅巨星,光度變化的數量級高達數百倍,並且變光的周期稍長於一年,於1810年被卡爾·路德維希·哈丁發現是一顆變星。
經由引力的牽引,白矮星從紅巨星提取物質,偶而還會將多餘的物質彈射出,形成一些怪異的環路,連線成像是星雲的圖樣。因為它處於一個充滿塵埃的空間區域,藍色的光在到達我們這兒之前都已經被吸收掉了,因此整個系統看起來是偏紅的。
環繞著寶瓶座R的星雲稱為塞德布拉德211 (Cederblad 211)。依據Tom Polakis的說法,在1998年之前還沒有人成功的直接觀測這個具有挑戰性的天體。這個星雲可能是一顆類新星爆發的殘骸,日本的天文學家可能在西元930年觀測到此一事件。

獵戶座S

獵戶座S是一顆位於獵戶座的M-型紅巨星。它是一顆米拉變星,光變周期為420天,半徑從1.9個天文單位到2.3天文單位變化。

長蛇座 R

長蛇座 R是在長蛇座的一顆米拉變星。長蛇座 R的星等變化從3.21等至11.00等,周期為389天。長蛇座 R 的周期會是緩慢的變化。在最大亮度時,這顆變星可以用裸眼看見,而在最暗時至少要口徑5厘米的望遠鏡才能看見。長蛇座 R與地球的距離大約是2,000光年,它的光譜分類是M7IIIe。

長蛇座 W

長蛇座 W是一顆位於長蛇座的米拉變星。它距離地球在75至120秒差距之間,大約375光年
研究發現長蛇座W有激烈的水噴發現象,存在一個由灰塵和水蒸氣組成的廣泛盤狀物。這些噴發物覆蓋範圍在大約10.7天文單位(大約等於土星軌道的距離)到1.2秒差距(247000天文單位,大約等於太陽系奧爾特雲的距離)。

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