Skocz do zawartości

„THE IRON STAR”- czyli o "żelaznej" gwieździe XX Ophiuchi


Gość Bellatrix

Rekomendowane odpowiedzi

Gość Bellatrix

mapka.png

 

„THE IRON STAR”- czyli o „żelaznej” gwieździe XX Ophiuchi

 

Tak słaba, że niewidoczna gołym okiem. Ale zarazem na tyle interesująca, by poświęcić dłuższą chwilę poszukiwaniom trudno dostępnych informacji odnośnie tej niezwykłej gwiazdy. XX Ophiuchi to gwiazda zmienna nieregularna. Charakteryzuje się amplitudami zmian jasności wizualnej rzędu 2m.

Szczegółowe badania gwiazdy XX Oph prowadzono m.in. w obserwatorium w Harvardzie, u początków XX stulecia. Z racji zaobserwowanych intensywnych linii absorpcyjnych zjonizowanego żelaza, obiekt ten nazywano kolokwialnie „żelazną gwiazdą”.

XX Ophiuchi jest oddalona od Ziemi o 6.500 l.ś.

 

Zmienność:

Podstawowa jasność wizualna XX Oph wynosi około 9m, ale niekiedy spada do blisko 11m, w nieregularnych odstępach czasowych. Jasność podstawowa utrzymuje się przez większą część czasu, wykazując jedynie drobne fluktuacje. Czas trwania maksimum to kilka do ok. dwudziestu lat. Spadki jasności (do 11m) są niespodziewane i mogą się utrzymywać przez okres kilku miesięcy do nawet dwóch lat. Zmienność gwiazdy XX Ophiuchi przypomina nieco zmienność typu R Corona Borealis (ma jedynie niższą amplitudę zmian).

Przyczyna nagłych spadków jasności jest póki co niejasna.

 

zmienność.png

 

Parametry widmowe:

Dane dotyczące typu widmowego gwiazdy różnią się w zależności od źródeł. Niektóre z nich piszą o typie widmowym B z jasnymi pasmami spektralnymi metali oraz wodoru (również emisyjnymi). Widoczne są m.in. paska emisyjne Hα.

Co ciekawe, różne źródła opodają, że cechy widmowe gwiazdy XX Ophiuchi podlegają nieustannym, powolnym zmianom wraz z upływem czasu, Podobno w roku 1925 zarejestrowano silne linie absorpcyjne tytanu. Ale w kolejnych latach, widmo gwiazdy powoli utraciło te pasma. W szczycie swej intensywności, były wyraźniejsze i liczniejsze nawet od pasm żelaza.

Dostępne są również dane, wg których omawiana gwiazda należy do typu widmowego A i jest gwiazdą emisyjną, a zapis typu widmowego zawiera rozszerzenie „p” („pecularity”). Biorąc pod uwagę niezwykłe cechy XX Oph, można odnieść wrażenie, że oznaczenie „p” jest w jej przypadku całkowicie słuszne.

Astronomowie odkryli również, że gwiazda ta posiada otoczkę gazową, która stopniowo się rozszerza. Pod tym względem XX Oph nieco przypomina gwiazdy 48 Librae oraz 17 Leporis. Otoczka zawiera w swoim składzie m.in. drobiny grafitu (odmiany alotropowej węgla) oraz krzemu. Wskazuje to na niską temperaturę otoczki.

 

widmo.png

 

Gwiazda podwójna:

XX Ophiuichi zaskakuje nie tylko swoją niezwykłą zmiennością oraz wyjątkowo bogatym widmem spektroskopowym, ale również udziałem w szczególnym systemie binarnym. Gwiazda ta jest powiązana grawitacyjnie z jasnym olbrzymem późnego typu widmowego M (M5 lub M6). Godna uwagi jest ogromna różnica temperatur (oraz co z tym związane: barw) obu składników układu podwójnego. Co ciekawe, pasma tlenku tytanu II (TiO) są dostrzegalne zarówno dla widma gwiazdy XX Oph jak i jej czerwonego towarzysza.

Jedno ze źródeł informuje, że typy widmowe obu komponentów układu to: B0III i M6III. Oraz , że analiza pasm spektroskopowych dwutlenku węgla oraz wody w zewnętrznych warstwach chłodnej gwiazdy, wskazują na przynależność jej do typu widmowego i klasy jasności mieszczących się w zakresie M6I- M6III.

Temperatura powierzchni czerwonego olbrzyma szacowana jest na ok. 2900 K, a składnik pierwotny (XX Oph A) wykazuje temperaturę bliską 16.500 K.

Z uwagi na silny wiatr gwiazdowy, gorętsza z gwiazd traci rocznie dużą ilość masy: 5- 25 . 10-6 Mʘ rocznie.

------------------

Źródło:

1.      R. Burnham: „Burnham’s Celestial Handbook”, tom. II, str. 1246- 1248.

2.      R. Prager: “XX Ophiuchi”.

3.      R.M. Humphreys, J.S. Gallagher I D.L. Lambert: “The near infra-red spectrum of XX Ophiuchi”.

4.      A. Goswami, N. Kameswara Rao: “Emission- line spectra od XX Ophiuchi in 1996 and 1997”.

 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Taki fajny artykuł, a nie powoduje zainteresowania? Wszyscy zajmują się głosowaniami, zakupami, a na teorię nie ma chętnych?

Bella, ciekawi mnie kwestia masy składników i rozmiary orbity, bo to rzutowałoby może na przyczynę zmienności "żelaznej gwiazdy" w związku z przepływem masy w układzie symbiotycznym. Czy udałoby Ci się dotrzeć do tych danych? 

  • Lubię 1
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Gość Bellatrix

Jedna z podstawowych informacji, ale sporym problemem było jej znalezienie. Odszukałam jedynie, że masa komponentu głównego (gwiazdy typu Be) to ok. 20 M Słońca. Masy wtorengo składnika nie znalazłam. 

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

 
Znalazłem ciekawy artykułu na temat podczerwonych obserwacji tej gwiazdy z 2012 roku, którego głównym autorem jest  A. Evans:
Stałe cząstki węgla C60 w osobliwym układzie podwójnym XX Oph?
Astronomowie znaleźli ślady występowania stałych cząstek węgla (sześćdziesiąt atomów/cząsteczka) - C60, czyli fulerenów.
Poniżej widać animację cząsteczki C60 z Wikipedii:
Buckminsterfullerene_animated.gif.10640950093e5839aacc8beac0722749.gif

Evans ze współpracownikami sugerują, że chmura (otoczka, symetria sferyczna?) cząstek stałych C60 znajduje się w pobliżu gorącego składnika w tym układzie podwójnym. Ta gwiazda ma wystarczającą temperaturę powierzchniową (15-20 tys. K), aby promieniowanie UV rozbiło CO na atomy i by się utworzyły cząsteczki fulerenów.
 
Evans ze współpracownikami uważają również, że w 2007 roku zostało zaobserwowane zaćmienie olbrzyma późnego typu widmowego M7 III przez gorącą gwiazdę (B0V?) otoczoną chmurą tej "sadzy" C60. (w zakresie optycznym głównie świeci olbrzym M7III!)
Poniżej krzywa blasku z zaćmienia w 2007r. - obserwacji polskiego ASAS'a:
 
m_421-1-L92-fig003.gif.86318d1eb556a52876cddff1e84a188f.gif
 
 
 
 
Ciekawi mnie temat dlaczego w widmie optycznym obserwuje się duże ilości linii emisyjnych zjonizowanego żelaza ( :) "puszczę pełną linii Fe II) / "forest of Fe II lines") ???
W materiale wskazanym przez Bartoliniego tłumaczą to tym, że las linii emisyjnych Fe II w zakresie optycznym najprawdopodobniej jest "pompowany" przez ultrafioletowe linie absorpcyjne Fe II i świeci w wyniku fluorescencji.
Coś jak poniżej ...
Jablonski_Diagram_of_Fluorescence_Only.png.9791dec343be41cb61875861910df852.png
 
 
 
EDIT:
 
Dnia ‎26‎.‎07‎.‎2017 o 16:42, Bellatrix napisał:

Z racji zaobserwowanych intensywnych linii absorpcyjnych zjonizowanego żelaza, obiekt ten nazywano kolokwialnie „żelazną gwiazdą”.

Pod odnośnikiem podanym przez Bartoliniego podają, że XX Oph (... i AS 325) są nazywane "żelaznymi" gwiazdami. Ale w przeciwieństwie do info Bellatrix piszą nie o liniach absorpcyjnych ale liniach emisyjnych zjonizowanego żelaza (Fe II) w zakresie optycznym:
""Te niezwykłe gwiazdy mają widma w zakresie optycznym zdominowane przez linie emisyjne wodoru jak i zjonizowanych metali takich jak żelazo, chrom i tytan."
 
Poniżej optyczny las linii emisyjnych Fe II "pompowanych"  przez linie absorpcyjne Fe II w UV:
 
XX_Oph_las_Fe_optyczny.png.43fdf94e4c59b762ee1888424d30fe21.png
 
Edytowane przez Rybi
  • Lubię 2
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Gość Bellatrix

Bardzo ciekawy artykuł. Dodam jedynie dla uściślenia, że fulleren, to po prostu odmiana atotropowa węgla. Fullerenów lepiej nie nazywac cząstkami. Cząstka to jest m.in. elementarna (neutron, proton, itd.). W tym przypadku mamy do czynienia z jedną z wielu odmian alatropowych pierwiastka węgla, o cząsteczce C60. Zwróćmy uwagę na prześliczną strukturę owej drobiny. Sferyczna "siateczka" utkana z jednakowych atomów, pusta w środku. Jakie to symetryczne, urokliwe i zgrabne. Istnieją również metody, aby wewnątrz takiego fullerenu uwięzić atom innego pierwiastka, np. uranu. Ot taka molekularna mikro-pułapka :)

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.