Змінні типу R Північної Корони

Змінні типу R Північної Корони (RCB,^[1] RCrB^[2]) — еруптивні (вибухові) змінні зорі, які змінюють світність у двох режимах, один — пульсація з низькою амплітудою (декілька десятих зоряної величини), а другий — нерегулярне непередбачуване зниження яскравості на 1-9 зоряних величин. Прототипом є зоря R Північної Корони, відкрита англійським астрономом-аматором Едвардом Піґоттом у 1795 році, який і вперше побачив загадкове тьмяніння зорі. З того часу як змінні цього типу були класифіковані  лише бл. 100 зір,^[3] тому цей тип змінних вважається дуже рідкісним.

Крива яскравості у видимому світлі RY Стрільця 1988–2015 рр., яка демонструє класичну поведінку для цього типу змінних

Вважається, що тьмяніння викликано конденсуванням вуглецю у сажу, через що зоря тьмяніє у видимому світлі, але у інфрачервоному світлі значущого зниження яскравості не відбувається. Змінні типу R Північної Корони переважно є надгігантами спектральних класів F та G (за звичкою іменовані «жовтими»), з типовими молекулярними лініями C₂ та CN, характерними для жовтих надгігантів. Однак в атмосфері такої змінної недостатньо водню (коефіцієнт складає від 1 на 1 000 до 1 на 1 000 000 по відношенню до гелію та інших хімічних елементів; для порівняння, універсальне співвідношення водню до гелію становить бл. 3 до 1).

Різноманітність

Зорі, які відносять до змінних типу R Північної Корони, досить різні. Більшість з них — надгіганти і мають спектри класу або F чи G («жовті»), або порівняно холодніший клас C-R (вуглецева зоря). Однак на цей час відомі три «блакитні» надгіганти спектрального класу B, напр. VZ Стрільця. Спектри ще чотирьох зір чомусь мають дуже мало ліній поглинання заліза^[4]. Спільними рисами для всіх зір цього типу є виражені лінії вуглецю у спектрі, виражена нестача водню в атмосфері та періодичні тьмяніння зорі.

Ще більш рідкісні змінні типу DY Персея деколи вважаються підтипом змінних типу R Північної Корони, хоча до них включають менш яскраві вуглецеві зорі асимптотичного відгалуження гігантів і ці два типи змінних можуть бути непов'язані.

Фізика

R Північної Корони в уяві художника

Для пояснення формування вуглецевого прошарку пилу довкола R Північної Корони запропоновано дві основні моделі, за однією з яких вважається, що пил формується на відстані 20 радіусів від центру зорі, а друга — що у фотосфері зорі. Обґрунтування «20 радіусів» полягає в тому, що температура конденсації вуглецю становить 1 500 K, але вона не може пояснити, чому у кривих світності цих змінних перед самим мінімумом яскравості спостерігається різке падіння, адже Модель «20 радіусів» вимагає накопичення великої кількості пилу, а отже тривале за часом.

Альтернативна теорія фотосферичного накопичення вуглецевого пилу при температурах 4 500-6 500 K (тобто вище температури конденсації вуглецю) передбачає конденсацію на ділянках ударного фронту з низьким тиском (які спостерігались в атмосфері RY Стрільця), що дозволяє локальне охолодження і формування вуглецевого пилу^[4].

Не має єдиної думки і щодо формування таких зір. Стандартна модель зоряної еволюції не передбачає великі яскраві зорі, в яких практично не має водню. Обидві основні теорії для формування таких зір дещо екзотичні. За однією, відбувається злиття двох білих карликів, один з яких є гелієвим білим карликом, а другий — вуглецево-кисневим. У білих карликів звичайно водню дуже мало, а тому його не буде і у зорі, яка є наслідком такого злиття. Друга теорія говорить про масивну конвективну подію на початку фази горіння зовнішньої гелієвої оболонки, внаслідок якої залишок атмосферного водню перемістився всередину зорі^[5]. Можливо, що різноманітність змінних типу R Північної Корони спричинена саме різними механізмами їх формування і пов'язує їх з екстремально-гелієвими зорями та безводневими вуглецевими зорями.

Перелік

Цей перелік містить всі змінні типу R Північної Корони, наведені у Загальному каталозі змінних зір^[6], з коментарями, а також деякі інші приклади.

Позначення (Назва)	Сузір'я	Відкривач	Рік відкриття	Зоряна величина (макс.)[7]	Зоряна величина (мін.)[7]	Амплітуда	Спектральний клас	Примітка
UX Насосу	Насос	Kilkenny & Westerhuys	1990	700111850000000000011m.85	7001180000000000000<18m.0	7000615000000000000>6.15	C
S Райського Птаха	Райський Птах	Флемінг	1896[8]	70009600000000000009m.6	700115200000000000015m.2	5,6	C(R3)
U Водолія	Водолій	Петерс	1881[9]	700110800000000000010m.8	700118200000000000018m.2	7,6	C	можливий об'єкт Торна-Житков[10]
UV Кассіопеї	Кассіопея	D'Esterre	1913[11]	700111800000000000011m.8	700116500000000000016m.5	4,7	F0Ib-G5Ib
DY Центавра	Центавр	Дорріт Хофляйт	1930[12]	700112000000000000012m.0	700116400999990000016m.4	4,4	C-Hd/B5-6Ie[13]	гаряча змінна і стає гарячішою. Можливо подвійна зоря
UW Центавра	Центавр	Генрієтта Лівітт	1906[14]	70009100000000000009m.1	700114500000000000014m.5	5,4	K	у змінній дзеркальній туманності
V504 Центавра	Центавр	МакЛеод	1941[15]	700112000000000000012m.0	700118000000000000018m.0	6,0	?	рекласифікована до змінних типу YV Скульптора
V803 Центавра	Центавр	Elvius	1975	700113200000000000013m.2	700117700000000000017m.7	4,5	пекулярна	зараз вже рекласифікована до змінних AM Гончих Псів
V854 Центавра	Центавр	Dawes	1964[16]	70007100000000000007m.1	700115200000000000015m.2	8,1	Ce[17]
AE Циркуля	Циркуль	Генрієтта Своуп	1931[18]	700112200000000000012m.2	700116000000000000016m.0	3,8	?	симбіотична зоря, а не змінна R Північної Корони
V Південної Корони	Південна Корона	Leland	1896[19]	70009400000000000009m.4	700117900999990000017m.9	7,5	C (R0)	залізодефіцитна
WX Південної Корони	Південна Корона	Іда Вудс	1928[20]	700110250000000000010m.25	7001152000000000000<15m.2	7000495000000000000>4.95	C (R5)
R Північної Корони	Північна Корона	Едвард Піґотт	1795	70005710000000000005m.71	700114800000000000014m.8	9,09	G0Iab: pe	прототип
V482 Лебедя	Лебідь	Вітні	1936[21]	700111800000000000011m.8	700115500000000000015m.5	3,7	C-Hd[22]
LT Дракона	Дракон	Серджіо Мессіна	2000[23]	700110800000000000010m.8	700119000000000000019m.0	8,2	K5III[23]	ймовірно належність до типу не буде підтверджена
W Столової Гори	Столова Гора	Віллем Якоб Лейтен	1927[24]	700113400000000000013m.4	7001183000000000000<18m.3	7000510000000099999>5.1	F8:Ip	розташована у Великій Магеллановій Хмарі
Y Мухи	Муха	Генрієтта Лівітт	1906[25]	700110500000000000010m.5	700112100000000000012m.1	1,6	Fp
RT Косинця	Косинець	Енні Кеннон	1910[26]	700110600000000000010m.6	700116300000000000016m.3	5,8	C(R)
RZ Косинця	Косинець	Сергій Гапошкін	1952[27]	700110600000000000010m.6	700113000000000000013m.0	2,4	C-Hd[28]
V409 Косинця	Косинець	Kazarovets	2011[29]	700111800000000000011m.8	700119000000000000019m.0	7,2	C(R)
V2552 Змієносця	Змієносець	Erica Hesselbach	2002[30]	700110500000000000010m.5	700113600000000000013m.6	3,1	C-Hd[31]
SV Стріли	Стріла	Albitzky	1929[32]	700111500000000000011m.5	700116200000000000016m.2	4,7	C0-3,2-3(R2)
GU Стрільця	Стрілець	Лейтен	1927[33]	700111330000000000011m.33	700115000000000000015m.0	3,67	C(R0)
MV Стрільця	Стрілець	Іда Вудс	1928[33]	700112000000000000012m.0	700116050000000000016m.05	6,05	B2p(HDCe)	гаряча змінна з металічними емісійними лініями
RY Стрільця	Стрілець	Ернест Марквік	1893[34]	70005800000000000005m.8	700114000000000000014m.0	8,2	G0Iaep[35]	слабкі емісійні лінії
VZ Стрільця	Стрілець	Генрієтта Лівітт	1904[36]	700110800000000000010m.8	700115000000000000015m.0	4,2	C
V618 Стрільця	Стрілець	Генрієтта Своуп	1935[37]	700111000000000000011m.0	700116500000000000016m.5	5,5	Me[37]	ймовірна симбіотична змінна
V3795 Стрільця	Стрілець	Hoffleit	1972[38]	700111500000000000011m.5	700115500000000000015m.5	4,0	pec
V5639 Стрільця	Стрілець	Greaves	2007[39]	700111200000000000011m.2	700113900000000000013m.9	2,7	Ic
FH Щита	Щит	Лейтен	1937[40]	700113400000000000013m.4	700116800000000000016m.8	3,4	?
SU Тельця	Телець	Еріка Кеннон	1908[41]	70009100000000000009m.1	700116860000000000016m.86	7,76	G0-1Iep
RS Телескопа	Телескоп	E.F.Leland	1910[42]	70009600000000000009m.6	700116500000000000016m.5	6,9	C (R4)
Z Малої Ведмедиці	Мала Ведмедиця	Прісцилла Бенсон	1994[43]	700110800000000000010m.8	700119000000000000019m.0	8,2	C

Примітки

1. Rosenbush, A. E. (1996). What causes the R Corona Borealis type minimum: dust cloud or dust shell?. Hydrogen deficient stars - Astronomical Society of the Pacific Conference Series. Astronomical Society of the Pacific. 96: 91. Bibcode:1996ASPC...96...91R.
2. Iben, Icko, Jr.; Tutukov, Alexander V.; Yungelson, Lev R. (1996). On the Origin of Hydrogen-deficient Supergiants and Their Relation to R Coronae Borealis Stars and Non-DA White Dwarfs. Astrophysical Journal (опубліковано опубліковано January 1996). 456: 750. Bibcode:1996ApJ...456..750I. doi:10.1086/176694.
3. Tisserand; Clayton; Welch; Pilecki; Wyrzykowski; Kilkenny (2012). The ongoing pursuit of R Coronae Borealis stars: ASAS-3 survey strikes again. arXiv:1211.2475v2 [astro-ph.SR].
4. Clayton, G. C. (1996). The R Coronae Borealis Stars. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 108: 225. Bibcode:1996PASP..108..225C. doi:10.1086/133715.
5. Hema, B. P.; Pandey, G.; Lambert, D. L. (2012). The Galactic R Coronae Borealis Stars: The C₂ Swan Bands, the Carbon Problem, and the ¹²C/¹³C Ratio. The Astrophysical Journal. 747 (2): 102. arXiv:1201.1357. Bibcode:2012ApJ...747..102H. doi:10.1088/0004-637X/747/2/102.
6. Samus, N. N.; Durlevich, O. V. та ін. (2009). VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013). VizieR On-line Data Catalog: B/gcvs. Originally published in: 2009yCat....102025S. 1: 02025. Bibcode:2009yCat....102025S.
7. (видима зоряна величина, якщо не зазначено (B) (= блакитна) or (p) (= фотографічна))
8. Pickering, E. C.; Fleming, W. P. (1896). Harvard College Observatory, circular no. 6. New variable stars. Astrophysical Journal. 3: 296. Bibcode:1896ApJ.....3..296P. doi:10.1086/140219.
9. Chandler, S. C. (1888). Catalogue of variable stars. Astronomical Journal. 8: 81. Bibcode:1888AJ......8...81C. doi:10.1086/101060.
10. Andrew D. Vanture; Daniel Zucker; George Wallerstein (1999). Is U Aquarii a Thorne-Żytkow Object?. The Astrophysical Journal (опубліковано опубліковано April 1, 1999). 514 (2): 932. Bibcode:1999ApJ...514..932V. doi:10.1086/306956.
11. d'Esterre, C. R.; Furuhjelm, R.; Deutschland, G. (1913). Mitteilungen uber Veranderliche. Astronomische Nachrichten. 196 (22): 301. Bibcode:1913AN....196..301D. doi:10.1002/asna.19131962205.
12. Hoffleit, Dorrit (1930). Variables in Milky Way Field 167. Harvard College Observatory Bulletin No. 874. 874: 13. Bibcode:1930BHarO.874...13H.
13. Skiff, B. A. (2014). VizieR Online Data Catalog: Catalogue of Stellar Spectral Classifications (Skiff, 2009-2014). VizieR On-line Data Catalog: B/mk. Originally published in: Lowell Observatory (October 2014). 1: 2023. Bibcode:2014yCat....1.2023S.
14. Pickering, Edward C. (1907). Thirty-six new variable stars. Astronomische Nachrichten. 173: 379. Bibcode:1907AN....173..379P.
15. McLeod, Noah W.; Swope, Henrietta H. (1941). The Variable Stars of Milky Way Field 239. Harvard College Observatory Bulletin No. 915. 915: 29. Bibcode:1941BHarO.915...29M.
16. McNaught, R. H.; Dawes, G. (1986). Nsv 6708. Information Bulletin on Variable Stars. 2928: 1. Bibcode:1986IBVS.2928....1M.
17. Whitney, Barbara A.; Clayton, Geoffrey C.; Schulte-Ladbeck, Regina E.; Meade, Marilyn R. (1992). Spectropolarimetry of V854 Centauri at minimum light - Clues to the geometry of the dust and emission-line region. Astronomical Journal (ISSN 0004-6256). 103: 1652. Bibcode:1992AJ....103.1652W. doi:10.1086/116180.
18. Swope, Henrietta H. (1931). New Variable Stars in Centaurus and Circinus. Harvard College Observatory Bulletin No. 883. 883: 23. Bibcode:1931BHarO.883...23S.
19. Pickering, E. C.; Leland, E. F. (1896). Harvard College Observatory, circular no. 10. Six new variable stars. Astrophysical Journal. 4: 234. Bibcode:1896ApJ.....4..234P. doi:10.1086/140271.
20. Woods, Ida E. (1928). Forty New Variable Stars. Harvard College Observatory Bulletin No. 854. 854: 4. Bibcode:1928BHarO.854....4W.
21. Whitney, Balfour S. (1949). A New Variable Star. Astrophysical Journal. 109: 538. Bibcode:1949ApJ...109..538W. doi:10.1086/145160.
22. Rao, N. K.; Lambert, David L. (1993). On the absolute magnitude of V482 Cygni, an R Coronae Borealis star. Astronomical Society of the Pacific. 105: 574. Bibcode:1993PASP..105..574R. doi:10.1086/133196.
23. Messina, S.; Marino, G.; Rodonò, M.; Cutispoto, G. (2000). Serendipitous discovery of an irregular and a semi-regular type variable in the field of BY Draconis. Astronomy and Astrophysics. 364: 706. Bibcode:2000A&A...364..706M.
24. Luyten, W. J. (1927). A New Irregular Variable of the R Coronae Type. Harvard College Observatory Bulletin. 846 (846): 31—33. Bibcode:1927BHarO.846...33L. 1927BHarO.846...33L.
25. Pickering, Edward C. (1906). Thirty-one new variable stars. Astronomische Nachrichten. 173: 263. Bibcode:1906AN....173R.263P.
26. Cannon, Annie J.; Pickering, Edward C. (1910). 22 New Variable Stars in Harvard Map, No. 52. Harvard College Observatory Circular. 162: 1. Bibcode:1910HarCi.162....1C.
27. Milone, L. A. (1990). The Position of RZ Normae. Information Bulletin on Variable Stars. 3505 (3505): 1—3. Bibcode:1990IBVS.3505....1M.
28. Tisserand, P.; Clayton, G. C.; Welch, D. L.; Pilecki, B.; Wyrzykowski, L.; Kilkenny, D. (2013). The ongoing pursuit of R Coronae Borealis stars: The ASAS-3 survey strikes again. Astronomy & Astrophysics. 551: A77. Bibcode:2013A&A...551A..77T. doi:10.1051/0004-6361/201220713.
29. Kazarovets, E. V.; Samus, N. N. (2011). NSV 07212 and NSV 07329: Two Probable RCB Stars. Peremennye Zvezdy. 31: 4. Bibcode:2011PZ.....31....4K.
30. Hesselbach, E.; Clayton, G. C.; Smith, P. S. (2002). Study of Suggested New R Coronae Borealis Stars HAD V98 and HD 172468. American Astronomical Society. 201: 1128. Bibcode:2002AAS...201.1711H.
31. Hesselbach, E.; Clayton, Geoffrey C.; Smith, Paul S. (2003). The Newly Active R Coronae Borealis Star, V2552 Ophiuchi. The Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 115 (813): 1301. Bibcode:2003PASP..115.1301H. doi:10.1086/379746.
32. Albitzky, V. (1929). Nine new variable stars. Astronomische Nachrichten. 235: 317. Bibcode:1929AN....235..317A.
33. Hoffleit, D. (1959). Six variable stars of unusual type in Sagittarius. Astronomical Journal. 64: 241. Bibcode:1959AJ.....64..241H. doi:10.1086/107927.
34. Shears, Jeremy (2012). Ernest Elliott Markwick: Variable stars and military campaigns (PDF). The Journal of the British Astronomical Association. 122 (6): 335—48. arXiv:1109.4234. Bibcode:2011arXiv1109.4234S. Архів оригіналу (PDF) за 28 вересня 2020. Процитовано 10 жовтня 2015. {{cite journal}}: Проігноровано невідомий параметр |class= (довідка)
35. V RY Sgr. The International Variable Star Index. Архів оригіналу за 11 серпня 2020. Процитовано 8 August 2013.
36. Leavitt, Henrietta; Pickering, Edward C. (1904). Sixteen New Variable Stars in Sagittarius. Harvard College Observatory Circular. 91: 1. Bibcode:1904HarCi..91....1L.
37. Kilkenny, D. (1989). Spectroscopy of 'RCB' stars - III. V618 SGR and MT PUP. The Observatory. 109: 229. Bibcode:1989Obs...109..229K.
38. Hoffleit, D. (1972). Six Variable Stars in Sagittarius. Information Bulletin on Variable Stars. 617: 1. Bibcode:1972IBVS..617....1H.
39. Greaves, J. (2007). An R Coronae Borealis Variable in Sagittarius. Peremennye Zvezdy. 27: 7. Bibcode:2007PZ.....27....7G.
40. Luyten, W. J. (1937). Neue Veränderliche am Südhimmel. Astronomische Nachrichten. 261: 451. Bibcode:1937AN....261..451L.
41. Pickering, E. C. (1909). The variable star SU Tauri. Astronomische Nachrichten. 182 (24): 401. Bibcode:10.1002/asna.19091822404. doi:10.1002/asna.19091822404. {{cite journal}}: Перевірте довжину |bibcode= (довідка)
42. Pickering, Edward C. (1910). 20 new variable stars in Harvard Map, Nos. 2, 5, 32, 44 and 53. Astronomische Nachrichten. 184: 5. Bibcode:1910AN....184....5P.
43. Benson, Priscilla J.; Clayton, Geoffrey C.; Garnavich, Peter; Szkody, Paula (1994). Z Ursa Minoris -- a new R Coronae Borealis variable. The Astronomical Journal. 108 (1): 247—50. Bibcode:1994AJ....108..247B. doi:10.1086/117063. Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 10 жовтня 2015.

Див. також

• Об'єкт Торна-Житков

Посилання

• R Coronae Borealis stars, by C. Simon Jeffrey, Armagh Observatory Northern Ireland
• Entry in the Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight [Архівовано 21 вересня 2013 у Wayback Machine.]
• The R Coronae Borealis Stars, by Geoffrey C. Clayton, from SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS)
• Variable Star of the Month, January, 2000: R Coronae Borealis [Архівовано 3 листопада 2003 у Wayback Machine.], at the AAVSO website