Estrella variable cataclísmica

Estrellas que aumentan de forma irregular en brillo en un factor importante y luego vuelven a caer a un estado inactivo

Una variable cataclísmica no magnética. Una enana blanca acrece la materia de su compañero de llenado del lóbulo de Roche .

Las estrellas variables cataclísmicas ( CV ) son estrellas que aumentan irregularmente su brillo en un factor importante y luego vuelven a caer a un estado inactivo. Inicialmente se las llamó novas , del latín 'nuevo', ya que aquellas con un brillo explosivo visible a simple vista y un brillo inactivo invisible aparecieron como nuevas estrellas en el cielo.

Las estrellas variables cataclísmicas son estrellas binarias que constan de dos componentes; una enana blanca primaria y una secundaria de transferencia de masa . Las estrellas están tan cerca unas de otras que la gravedad de la enana blanca distorsiona la secundaria, y la enana blanca acumula materia de la compañera. Por lo tanto, la secundaria a menudo se conoce como la estrella donante . La materia que cae, que suele ser rica en hidrógeno , forma en la mayoría de los casos un disco de acreción alrededor de la enana blanca. Fuertes rayos X y UVLa emisión a menudo se ve desde el disco de acreción, impulsada por la pérdida de energía potencial gravitacional del material que cae. ^{[ cita requerida ]}

El material del borde interior del disco cae sobre la superficie de la enana blanca primaria. Una clásica nova estallido se produce cuando la densidad y temperatura en la parte inferior de la capa de hidrógeno acumulado gran altura suficiente para encender fugitivos de fusión de hidrógeno reacciones, que convierten rápidamente en la capa de hidrógeno a helio . Si el proceso de acreción continúa el tiempo suficiente para acercar a la enana blanca al límite de Chandrasekhar , la creciente densidad interior puede provocar una fusión de carbono descontrolada y desencadenar una explosión de supernova de Tipo Ia , que destruiría por completo a la enana blanca.

El disco de acreción puede ser propenso a una inestabilidad que conduce a estallidos de novas enanas , cuando la parte exterior del disco cambia de un modo frío y aburrido a un modo más caliente y brillante durante un tiempo, antes de volver al modo frío. Las novas enanas pueden reaparecer en una escala de tiempo de días a décadas.

Clasificación

Las variables cataclísmicas se subdividen en varios grupos más pequeños, a menudo nombrados después de una característica de estrella prototipo brillante de la clase. En algunos casos, el campo magnético de la enana blanca es lo suficientemente fuerte como para interrumpir el disco de acreción interno o incluso evitar la formación del disco por completo. Los sistemas magnéticos a menudo muestran una polarización fuerte y variable en su luz óptica y, por lo tanto, a veces se denominan polares ; estos a menudo exhiben fluctuaciones de brillo de pequeña amplitud en lo que se presume es el período de rotación de la enana blanca.

Supernovas	Estos se clasifican como variables cataclísmicas y tienen explosiones extremadamente grandes que destruyen la estrella progenitora. Algunas son el resultado de enanas blancas en sistemas binarios, pero otras son estrellas muy masivas.
(Clásicas) novas	Estas variables cataclísmicas tienen explosiones muy grandes, de 6 a 19 magnitudes, causadas por la fusión termonuclear de material acumulado sobre la enana blanca.
Novae recurrente	Estos tienen estallidos de aproximadamente 4 a 9 magnitudes, que se repiten cada 10 a 80 años. [1] Los ejemplos incluyen T Pyxidis y RS Ophiuchi .
Novas enanas	Las novas enanas, o estrellas U Geminorum , son variables cataclísmicas que se observa que se iluminan repetidamente, aunque en una cantidad menor que las novas clásicas. Estrellas de Z Camelopardalis "Deténgase" temporalmente a un brillo particular por debajo de su pico Estrellas de SU Ursae Majoris Tienen "superrápidos" que son más brillantes que el promedio. Estrellas de SS Cygni Tener arrebatos de dos longitudes distintas.
Novas rojas luminosas	Estas son fusiones estelares que se vuelven muy rojas después del estallido.
Polares	Las estrellas AM Herculis son binarias en las que el campo magnético de la enana blanca ha sincronizado el período de rotación de esta última con el período orbital binario. La materia de la estrella donante se canaliza magnéticamente hacia la enana blanca en lugar de formar un disco. DQ Herculis , también llamadas "polares intermedios", tienen un campo magnético ligeramente más débil que las estrellas AM Herculis ; hay un disco de acreción, pero la subestructura en él es creada por el campo.
VY Sculptoris	Estas son estrellas que ocasionalmente disminuyen su brillo en más de una magnitud, con explosiones muy ocasionales de tipo nova enana durante el estado de penumbra. Pueden ser una subclase de polares. [2]
AM Canum Venaticorum	Estas son variables cataclísmicas cuyos componentes son enanas blancas; el disco de acreción está compuesto principalmente de helio y son de interés como fuentes de ondas gravitacionales .
SW Sextantis	Son como las novas enanas pero tienen el disco de acreción en un estado estable, por lo que no muestran arrebatos; el disco emite de manera no uniforme. Por lo general, también son variables eclipsantes , aunque esto parece ser un artefacto de selección . [3]
Z Andromedae (variables simbióticas)	Estos son binarios cercanos con un gran componente frío que pierde masa frente a un componente compacto más caliente y un disco de acreción.

Hay más de 1600 sistemas de CV conocidos. ^[4] El catálogo se congeló el 1 de febrero de 2006, aunque cada año se descubren más.

Descubrimiento

Las variables cataclísmicas se encuentran entre las clases de objetos astronómicos más comúnmente encontrados por los aficionados, ya que una variable cataclísmica en su fase de explosión es lo suficientemente brillante como para ser detectable con instrumentos muy modestos, y los únicos objetos celestes que se confunden fácilmente con ellos son los asteroides brillantes cuyo movimiento desde la noche. a la noche es clara.

Verificar que un objeto es una variable cataclísmica también es bastante sencillo: generalmente son objetos bastante azules, exhiben una variabilidad rápida y fuerte y tienden a tener líneas de emisión peculiares . Emiten en los rangos ultravioleta y de rayos X ; también se espera que emitan rayos gamma, a partir de la aniquilación de positrones de núcleos ricos en protones producidos en la explosión de fusión, pero esto aún no se ha detectado. ^[5]

Cada año se descubren alrededor de seis novas galácticas (es decir, en nuestra propia galaxia ), mientras que los modelos basados ​​en observaciones en otras galaxias sugieren que la tasa de ocurrencia debería estar entre 20 y 50; ^[6] esta discrepancia se debe en parte al oscurecimiento causado por el polvo interestelar, y en parte a la falta de observadores en el hemisferio sur ya las dificultades de observación mientras el Sol está arriba y en luna llena .

Superhumps

Artículo principal: Superhump

Algunas variables cataclísmicas experimentan brillos periódicos causados ​​por deformaciones del disco de acreción cuando su rotación está en resonancia con el período orbital del binario.

Referencias

1. Mobberley, Martin (2009). Eventos cósmicos cataclísmicos y cómo observarlos . Nueva York: Springer. pag. 59 . ISBN 978-0-387-79945-2.
2. Hameury, Jean-Marie; Lasota, Jean-Pierre (4 de octubre de 2002). "VY Sculptoris estrellas como CV magnéticos". Astronomía y Astrofísica . 394 (1): 231–239. arXiv : astro-ph / 0207084 . Bibcode : 2002A & A ... 394..231H . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20021136 .
3. "Características definitorias de las estrellas SW Sextantis" . Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2007.
4. Downes, Ronald; et al. "Catálogo y Atlas de Variables Cataclísmicas" .
5. Senziani, F; Skinner, GK; Jean, P .; Hernanz, M. (2008). "Detectabilidad de emisión de rayos gamma de novas clásicas con Swift / BAT". Astronomía y Astrofísica . 485 (1): 223–231. arXiv : 0804.4791 . Bibcode : 2008A & A ... 485..223S . doi : 10.1051 / 0004-6361: 200809863 . S2CID 16650963 . 
6. Darnley, MJ; Bode, MF; Kerins, E .; Newsam, AM; An, J .; Baillon, P .; Belokurov, V .; Calchi Novati, S .; Carr, BJ; Creze, M .; Evans, NW; Giraud-Heraud, Y .; Gould, A .; Hewett, P .; Jetzer, Ph .; Kaplan, J .; Paulin-Henriksson, S .; Smartt, SJ; Tsapras, Y .; Weston, M. (2006). "Novas clásicas de la encuesta de microlentes POINT-AGAPE de M31 - II. Tasa y características estadísticas de la población de novas". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 369 (1): 257–271. arXiv : astro-ph / 0509493 . Código bibliográfico : 2006MNRAS.369..257D . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10297.x . S2CID 85510790 .

enlaces externos

• Un catálogo y atlas de variables cataclísmicas (edición de archivo)
• Catálogo de binarios cataclísmicos, binarios de rayos X de baja masa y objetos relacionados (RKcat Edition 7.24, 31 de diciembre de 2015 - La edición final)
• CVnet, un sitio web y una comunidad para entusiastas e investigadores de CV : presenta anuncios de nuevos descubrimientos
• Una guía para principiantes de variables cataclísmicas : presenta una muy buena categorización de las diferentes clases de estrellas.
• Variables cataclísmicas , página del Centro de investigación del archivo científico de astrofísica de alta energía de la NASA (HEASARC)