Las variables Beta Cephei , también conocidas como estrellas Beta Canis Majoris , son estrellas variables que exhiben pequeñas variaciones rápidas en su brillo debido a las pulsaciones de la superficie de las estrellas, pensadas debido a las inusuales propiedades del hierro a temperaturas de 200.000 K en sus interiores. Estas estrellas suelen ser estrellas calientes de color blanco azulado de clase espectral B y no deben confundirse con las variables cefeidas , que llevan el nombre de Delta Cephei y son estrellas supergigantes luminosas.
Propiedades
Las variables Beta Cephei son estrellas de secuencia principal de masas entre aproximadamente 7 y 20 M(es decir, de 7 a 20 veces más masivo que el Sol ). Entre ellos se encuentran algunas de las estrellas más brillantes del cielo, como Beta Crucis y Beta Centauri ; Spica también se clasifica como una variable Beta Cephei pero misteriosamente dejó de pulsar en 1970. [1] Por lo general, su brillo cambia de 0,01 a 0,3 magnitudes con períodos de 0,1 a 0,3 días (2,4 a 7,2 horas). [1] El prototipo de estas estrellas variables, Beta Cephei , muestra una variación en la magnitud aparente de +3,16 a +3,27 con un período de 4,57 horas. El punto de máximo brillo ocurre cuando la estrella es más pequeña y más caliente. Su variación de brillo es mucho mayor, hasta 1 magnitud, en longitudes de onda ultravioleta . [2] Se ha identificado un pequeño número de estrellas con períodos inferiores a una hora, correspondientes a 1/4 del período de pulsación radial fundamental y 3/8 del período fundamental. También tienen amplitudes relativamente bajas y un rango muy estrecho de tipos espectrales B2-3 IV-V. Se les conoce como el grupo de período corto y el acrónimo GCVS BCEPS. [3] [4]
Las pulsaciones de las variables Beta Cephei son impulsadas por el mecanismo kappa y las pulsaciones del modo p . A una profundidad dentro de la estrella donde la temperatura alcanza los 200.000 K, hay una abundancia de hierro. El hierro a estas temperaturas aumentará (en lugar de disminuir) en opacidad, lo que resultará en la acumulación de energía dentro de la capa. Esto da como resultado una mayor presión que empuja la capa hacia afuera nuevamente, el ciclo se repite en cuestión de horas. Esto se conoce como protuberancia de Fe o protuberancia Z (Z representa la metalicidad de la estrella ). [5] Las estrellas B similares que pulsan lentamente muestran pulsaciones en modo g impulsadas por los mismos cambios de opacidad del hierro, pero en estrellas menos masivas y con períodos más largos. [6]
Historia de observaciones
El astrónomo estadounidense Edwin Brant Frost descubrió la variación en la velocidad radial de Beta Cephei en 1902, inicialmente concluyendo que era un binario espectroscópico. Paul Guthnick fue el primero en detectar una variación en el brillo, en 1913. [7] Se descubrió que Beta Canis Majoris y Sigma Scorpii eran variables poco después, [2] Vesto Slipher señaló en 1904 que la velocidad radial de Sigma Scorpii era variable, y RD Levee y Otto Struve concluyeron que esto se debía a las pulsaciones de la estrella en 1952 y 1955, respectivamente. [8] Estas variables a menudo se llamaban variables Beta Canis Majoris porque Beta Canis Majoris fue el ejemplo más estudiado en la primera mitad del siglo XX, aunque su ubicación en el cielo del sur significaba que su baja altura en el cielo obstaculizaba las observaciones. [9] Sin embargo, Beta Cephei fue el primer miembro de la clase en ser descubierto, por lo que generalmente se les llama variables Beta Cephei, a pesar de la similitud de nombre (y el riesgo de confusión) con las variables Cefeidas. [2]
Cecilia Payne-Gaposchkin y Sergei Gaposchkin catalogaron 17 miembros probables de la clase en sus estrellas variables de 1938 , aunque los clasificaron con variables Delta Scuti . [10] 16 Lacertae fue otra estrella ampliamente estudiada antes de 1952. [9] El número conocido saltó de 18 a 41 en 1966. [11] Otto Struve estudió estas estrellas extensamente en la década de 1950, sin embargo, la investigación declinó después de su muerte. [2]
Christiaan L. Sterken y Mikolaj Jerzykiewicz clasificaron 59 estrellas como variables definidas y 79 más como posibles variables Beta Cephei en 1993. [12] Stankov enumeró 93 miembros de la clase en un catálogo de 2005, más 77 candidatos y 61 estrellas pobres o rechazadas. [13] Se ha encontrado que seis estrellas, a saber, Iota Herculis , 53 Piscium , Nu Eridani , Gamma Pegasi , HD 13745 (V354 Persei) y 53 Arietis exhiben variabilidad Beta Cephei y SPB. [14]
Lista de variables Beta Cephei
Designación (nombre) | Constelación | Descubrimiento | Magnitud máxima aparente (m V ) [15] | Magnitud aparente mínima (m V ) [15] | Periodo (horas) [13] | Clase espectral [13] | Comentario |
---|---|---|---|---|---|---|---|
β CMa | Can Mayor | 1909 ( William Wallace Campbell [16] ) | 1 m 0,93 | 2 m .00 | 6.031 | B1II-III | Pulsaciones de 6,03, 6,00 y 4,74 horas. [17] |
ξ 1 CMa | Can Mayor | [18] | 4 m .33 | 4 m .36 | 5.030 | B0.5IV | |
15 CMa | Can Mayor | [18] | 4 m .79 | 4 m .84 | 4.429 | B1III-IV | |
Coche V376 [19] | Carina | 4 m .91 | 4 m .96 | 0,4992 | B2IV-V | Estrella BCEPS | |
Coche V372 | Carina | [20] | 5 m .70 | 2,78 | B2III | ||
β Cen | Centauro | 0 m .61 | 3.768 [12] | B1II | |||
ε Cen | Centauro | 2 m 0,29 | 2 m. 31 | 4.070 | B1V | ||
κ Cen | Centauro | 3 m. 13 | 3 m .14 | 2.288 | B2IV | ||
χ Cen [19] | Centauro | 4 m .40 [13] | 0,84 | B2V | Estrella BCEPS | ||
β Cep | Cefeo | 1902 ( Edwin Brant Frost ) [21] | 3 m. 16 | 3 m 0,27 | 4.572 | B2IIIe | Prototipo |
δ Cet | Cetus | [18] | 4 m .05 | 4 m .1 | 3.867 | B2IV | |
β Cru | Quid | 1 m 0,23 | 1 m 0,31 | 4.589 | B0.5IV | ||
δ Cru [15] [22] | Quid | 2 m .78 | 2 m .84 | 3.625 | B2IV | ||
ω 1 Cyg | Cygnus | 4 m .94 | B2.5IV | confirmado en espectroscopia de alta resolución. [22] | |||
ν Eri | Eridanus | 3 m .87 | 4 m .01 | 4.164 | B2III | Multiperiódico; también una estrella B que pulsa lentamente | |
12 Lac | Lacerta | 5 m. 16 | 5 m 0,28 | 4.634 | B1.5III | También una estrella B que pulsa lentamente | |
16 Lac | Lacerta | 5 m .30 (B) | 5 m .52 (B) | 4.109 | B2IV | ||
α Lup | Lupus | 1956 ( Bernard Pagel ) [23] | 2 m 0,29 | 2 m. 34 | 6.235 | B1.5III | |
δ Lup [13] | Lupus | 3 m .20 | 3 m. 24 | 3.972 | B2IV | ||
ε Lup [24] | Lupus | 3 m .36 | 3 m .38 | 2.316 | B2IV + B3V | Sistema de estrella triple; primario es un binario espectroscópico | |
ι Lup [25] | Lupus | 3 m .54 | 3 m .3.55 | B2.5IV | no registrado como BCEP desde 1997 | ||
τ 1 Lup [13] | Lupus | 4 m .54 | 4 m .58 | 4.257 | B2IV | ||
19 lun | Monoceros | 4 m .96 | 5 m .01 | 4.589 | B1IV-Vea | ||
α Mus [15] | Musca | 2 m .68 | 2 m .73 | 2.167 | B2IV-V | inicialmente cuestionable, confirmado en espectroscopia de alta resolución. [22] | |
θ Oph | Ofiuco | 3 metros .25 | 3 m .31 | 3.373 | B2IV | ||
η Ori | Orión | 3 m .31 | 3 m .35 | 7.247 | B0.5Vea + B3V | Estrella cuádruple; también una variable Algol ; el componente Ab es la estrella pulsante | |
γ Peg | Pegaso | 1953 ( D. Harold McNamara ) | 2 m .78 | 2 m .89 | 3.643 | B2IV | También una estrella B que pulsa lentamente |
ε por | Perseo | 2 m .88 | 3 m .00 | 3.847 | B0.5V | ||
PT cachorro | Puppis | [13] | 5 m .72 | 5 m .74 | 3.908 | B2III | |
λ Sco | Escorpio | 1 m 0,59 | 1 m 0,65 | 5.129 | B1.5IV + PMS + B2IV | Triple sistema; también una variable Algol | |
κ Sco | Escorpio | 2 m .41 | 2 m .42 | 4.795 | B1.5III | ||
σ Sco | Escorpio | 1904 ( Vesto Slipher ) | 2 m .86 | 2 m .94 | 5.923 | B1III | Sistema cuádruple |
Spica | Virgo | 0 m .85 | 1 m 0,05 | 6.520 | B1IV | Las variaciones de brillo se detuvieron en 1970 [26] | |
BW Vul | Vulpecula | 6 m .44 | 6 m .68 | 4.8 | B2IIIv | Variable Beta Cephei con mayor cambio en la velocidad radial |
Lista de variables Beta Cephei anteriores, excluidas o candidatas
Designación (nombre) | Constelación | Descubrimiento | Magnitud máxima aparente (m V ) [15] | Magnitud aparente mínima (m V ) [15] | Periodo (horas) [13] | Clase espectral [13] | Comentario |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ι CMa | Can Mayor | 4 m .36 | 4 m .40 | 33,6 [15] | B3Ib / II | No se considera una variable β Cep [13] [27] | |
FN CMa [28] | Can Mayor | 5 m .38 | 5 m .42 | 36,7 [29] | B0.5IV | Ya no se considera una variable β Cep [13] | |
χ Coche [30] | Carina | 3 m .46 | 2,42 | B2IV | No se considera una variable β Cep [13] | ||
Coche V343 | Carina | 4 m. 30 [13] | 57.11 | B1.5III | No se considera una variable β Cep [13] | ||
ζ Cha [25] | Camaleón | 5 m .06 | 5 m 0,17 | 25,91 [25] | B5V | considerado como SBP a partir de 2011 [20] | |
λ Cru | Quid | 4 m .60 | 4 m .64 | 9.482 [15] | B4Vne | No se considera una variable β Cep [13] | |
θ 2 Cru | Quid | 4 m .70 | 4 m .74 | 2.134 [15] | B2IV | No se considera una variable β Cep [13] | |
25 Cyg | Cygnus | 5 m .09 [31] | 5 m. 21 [31] | 5.04 [32] | B3IVe | Variable γ Cas , no considerada una variable β Cep [13] | |
ella | Hércules | 2 m .93 | B3IV | Ya no está clasificado como tipo Beta Cephei [13] | |||
η Hya | Hidra | 4 m .27 | 4 m .33 | ~ 4 [30] | B3V | Ya no está clasificado como tipo Beta Cephei [13] | |
Cachorro del noroeste | Puppis | 5 m .04 | 5 m 0,18 | 3,00 | B3Vea | También una variable elipsoidal rotatoria , no considerada una variable β Cep [13] | |
α Pyx [18] | Pyxis | 3 m .67 | 3 m .70 | B1.5III | Variable β Cephei candidata | ||
Merope | Tauro | 4 m 0,17 | 4 m .19 | B6IVe | Estrella B (e), no tipo Beta Cephei [13] | ||
ES Vel [15] | Vela | 5 m. 23 | 2.592 | B1IVn | Variable β Cephei candidata [13] | ||
HR 3440 (HW Vel) [15] | Vela | 5 m .46 | 5 m .52 | 6.275 | B6V | Variable β Cephei candidata [13] | |
2 Vul | Vulpecula | 5 m .36 | 5 m .48 | 14,63 | O8IV-B0.5IVeV | Estrella B (e), no tipo Beta Cephei [13] |
Referencias
- ^ a b BSJ (16 de julio de 2010). "Las estrellas Beta Cephei y sus familiares" . Estrella variable de la temporada . Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables . Consultado el 2 de agosto de 2015 .
- ^ a b c d Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. (1978). "El estado de observación de las estrellas β Cephei". Revista anual de astronomía y astrofísica . 16 : 215-240. Código bibliográfico : 1978ARA & A..16..215L . doi : 10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243 .
- ^ Bezdenezhnyi, vicepresidente (2001). "En los períodos de las estrellas β Cephei". Publicaciones astronómicas de Odessa . 14 : 118. Código Bibliográfico : 2001OAP .... 14..118B .
- ^ Bien, Gerry A. (2003). "Estrellas variables pulsantes" . Observación de estrellas variables . págs. 57–95 . doi : 10.1007 / 978-1-4471-0055-3_4 . ISBN 978-1-85233-498-7.
- ^ LeBlanc, Francis (2010). Introducción a la astrofísica estelar . John Wiley e hijos. pag. 196. ISBN 978-0-470-69957-7.
- ^ Miglio, A. (2007). "Dominios de inestabilidad revisados de estrellas SPB y β Cephei". Comunicaciones en astrosismología . 151 : 48–56. arXiv : 0706.3632 . Código Bibliográfico : 2007CoAst.151 ... 48M . doi : 10.1553 / cia151s48 . ISSN 1021-2043 . S2CID 16623201 .
- ^ Guthnick, P. (1913). "Nachweis der Veränderlichkeit des kurzperiodischen spektroskopischen Doppelsternsβ Cephei mittels photoelektrischer Messungen" . Astronomische Nachrichten . 196 (26): 357–364. Código bibliográfico : 1913AN .... 196..357G . doi : 10.1002 / asna.19131962602 . ISSN 0004-6337 .
- ^ Tkachenko, A .; Aerts, C .; Pavlovski, K .; Degroote, P .; Papics, PI; Moravveji, E .; Lehmann, H .; Kolbas, V .; Clemer, K. (2014). "Modelado de Scorpii, un binario de alta masa con un componente primario variable Cep". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 442 (1): 616–628. arXiv : 1405.0924 . Código bibliográfico : 2014MNRAS.442..616T . doi : 10.1093 / mnras / stu885 .
- ^ a b Struve, Otto (1952). "El estado actual de nuestro conocimiento de las β Canis Majoris o β Cephei Stars". Annales d'Astrophysique . 15 : 157. Código Bibliográfico : 1952AnAp ... 15..157S .
- ^ Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei (1938). "Estrellas variables". Cambridge . 5 . Bibcode : 1938HarMo ... 5 ..... P . Reimpreso en Payne-Gaposchkin, Cecilia; Gaposchkin, Sergei (1942). "Sobre las dimensiones y constitución de estrellas variables" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 28 (11): 490–5. Código Bibliográfico : 1942PNAS ... 28..490P . doi : 10.1073 / pnas.28.11.490 . PMC 1078523 . PMID 16578062 .
- ^ Percy, John R. (1967). "Las Estrellas Beta Cephei". Revista de la Real Sociedad Astronómica de Canadá . 61 : 117. Código Bibliográfico : 1967JRASC..61..117P .
- ^ a b Sterken, Christiaan; Jerzykiewicz, Mikolaj (1993). "Estrellas Beta Cephei desde un punto de vista fotométrico". Reseñas de ciencia espacial . 62 (1-2): 95-171. Código Bibliográfico : 1993SSRv ... 62 ... 95S . doi : 10.1007 / bf00208707 . ISSN 0038-6308 . S2CID 122300362 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x Stankov, Anamarija; Handler, Gerald (2005). "Catálogo de estrellas β Cephei galácticas". La serie de suplementos de revistas astrofísicas . 158 (2): 193–216. arXiv : astro-ph / 0506495 . Código bibliográfico : 2005ApJS..158..193S . doi : 10.1086 / 429408 . ISSN 0067-0049 . S2CID 119526948 .
- ^ de Cat, P. (2007). "Astrosismología observacional de estrellas B que pulsan lentamente" . Comunicaciones en astrosismología . 150 : 167–74. Código Bibliográfico : 2007CoAst.150..167D . doi : 10.1553 / cia150s167 .
- ^ a b c d e f g h yo j k Samus, NN; Durlevich, OV; et al. (2009). "Catálogo de datos en línea de VizieR: Catálogo general de estrellas variables (Samus + 2007-2013)". Catálogo de datos en línea de VizieR: B / GCVS. Publicado originalmente en: 2009yCat .... 102025S . 1 : 02025. Bibcode : 2009yCat .... 102025S .
- ^ Campbell, WW (1909). "Once estrellas que tienen velocidades radiales variables" . El diario astrofísico . 29 : 224. Bibcode : 1909ApJ .... 29..224C . doi : 10.1086 / 141644 . ISSN 0004-637X .
- ^ Mazumdar, A .; et al. (Noviembre de 2006), "An astrosismic study of the β Cephei star β Canis Majoris", Astronomy and Astrophysics , 459 (2): 589–596, arXiv : astro-ph / 0607261 , Bibcode : 2006A & A ... 459..589M , doi : 10.1051 / 0004-6361: 20064980 , S2CID 11807580
- ^ a b c d Hubrig, S .; et al. (Enero de 2009). "Nuevas mediciones de campo magnético de estrellas beta Cephei y estrellas B de pulsación lenta". 0901 : 3319. arXiv : 0901.3319 . Código bibliográfico : 2009arXiv0901.3319H . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b Jakate, SM (1979). "Una nueva clase de variables de período ultracorto de tipo temprano". El diario astronómico . 84 : 1042. Bibcode : 1979AJ ..... 84.1042J . doi : 10.1086 / 112510 . ISSN 0004-6256 .
- ^ a b Dubath, P .; Rimoldini, L .; Süveges, M .; Blomme, J .; López, M .; Sarro, LM; De Ridder, J .; Cuypers, J .; Guy, L .; Lecoeur, I .; Nienartowicz, K .; Jan, A .; Beck, M .; Mowlavi, N .; De Cat, P .; Lebzelter, T .; Eyer, L. (2011). "Clasificación supervisada automatizada de bosque aleatorio de estrellas variables periódicas de Hipparcos". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 414 (3): 2602-17. arXiv : 1101.2406 . Código bibliográfico : 2011MNRAS.414.2602D . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18575.x . S2CID 118560311 .
- ^ Lesh, Janet Roundtree; Aizenman, Morris L. (1978). "El estado de observación de las estrellas β Cephei". Revista anual de astronomía y astrofísica . 16 (1): 215–240. Código bibliográfico : 1978ARA & A..16..215L . doi : 10.1146 / annurev.aa.16.090178.001243 . ISSN 0066-4146 .
- ^ a b c Telting, JH; Schrijvers, C .; Ilyin, IV; Uytterhoeven, K .; De Ridder, J .; Aerts, C .; Henrichs, HF (2006). "Un estudio de espectroscopia de alta resolución de pulsaciones de β Cephei en estrellas brillantes" . Astronomía y Astrofísica . 452 (3): 945–953. Bibcode : 2006A & A ... 452..945T . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20054730 . ISSN 0004-6361 .
- ^ Pagel, BEJ (1956), "Resultados de una búsqueda de brillantes variables β Cephei en el cielo del sur", Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , 116 : 10–24, Bibcode : 1956MNRAS.116 ... 10P , doi : 10.1093 /mnras/116.1.10
- ^ Uytterhoeven, K .; et al. (Septiembre de 2005), "La órbita del binario espectroscópico cercano epsilon Lup y la variabilidad intrínseca de sus primeros componentes de tipo B", Astronomy and Astrophysics , 440 (1): 249-260, arXiv : astro-ph / 0507376 , Bibcode : 2005A y A ... 440..249U , doi : 10.1051 / 0004-6361: 20053009 , S2CID 16644667
- ^ a b c ESA (1997). Los catálogos HIPPARCOS y TYCHO. Catálogos de estrellas astrométricos y fotométricos derivados de la Misión de Astrometría Espacial HIPPARCOS de la ESA . Esa publicación especial . 1200 . Bibcode : 1997ESASP1200 ..... E . ISBN 978-9290923992.
- ^ Paladar, M .; Koenigsberger, G .; Rauw, G .; Harrington, D .; Moreno, E. (2013). "Modelado espectral del sistema binario αVirginis (Spica)". Astronomía y Astrofísica . 556 : A49. arXiv : 1307.1970 . Bibcode : 2013A & A ... 556A..49P . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201321909 . ISSN 0004-6361 . S2CID 53519054 .
- ^ Balona, LA; Engelbrecht, CA (1985). "Fotometría y análisis de frecuencia de variables de perfil de línea" . Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 214 (4): 559–574. Código Bibliográfico : 1985MNRAS.214..559B . doi : 10.1093 / mnras / 214.4.559 .
- ^ Hill, Graham (1967). "En Beta Cephei Stars: una búsqueda de Beta Cephei Stars". La serie de suplementos de revistas astrofísicas . 14 : 263. Bibcode : 1967ApJS ... 14..263H . doi : 10.1086 / 190156 . ISSN 0067-0049 .
- ^ Lefèvre, L .; Marchenko, SV; Moffat, AFJ; Acker, A. (2009). "Un estudio sistemático de variabilidad entre OB-estrellas basado en fotometría HIPPARCOS" . Astronomía y Astrofísica . 507 (2): 1141–1201. Código Bibliográfico : 2009A y A ... 507.1141L . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 200912304 . ISSN 0004-6361 .
- ^ a b Elst, EW (1979). "Variación periódica corta de una estrella de tipo B temprana brillante del norte y cinco del sur". Boletín de información sobre estrellas variables . 1562 : 1. Código Bibliográfico : 1979IBVS.1562 .... 1E .
- ^ a b Percy, JR; Harlow, J .; Hayhoe, KAW; Ivans, II; Lister, M .; Plume, R .; Rosebery, T .; Thompson, S .; Yeung, D. (1997). "Monitoreo fotométrico de Bright Be Stars. III. 1988–89 y 1992–95" . Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 109 : 1215. Código Bibliográfico : 1997PASP..109.1215P . doi : 10.1086 / 133998 . ISSN 0004-6280 .
- ^ Percy, JR; Jakate, SM; Matthews, JM (1981). "Variaciones de luz de período corto en estrellas Be". El diario astronómico . 86 : 53. Bibcode : 1981AJ ..... 86 ... 53P . doi : 10.1086 / 112855 . ISSN 0004-6256 .