仙王座β型变星

仙王座β型变星，也称为大犬座β型变星。这种变星的变光快速但幅度很小，亮度变化被认为是由于铁在内部20万K下的异常性质，造成表面的脉动。这些变星通常是光谱为B型的蓝白色高温恒星。不要与造父变星混淆，后者以造父一（仙王座δ）为原型命名，是亮超巨星。

性质

仙王座β型变星是质量介于7至20 M_{${\displaystyle _{\odot }}$}（太阳质量）的主序星。这些成员中有一些是天空中最亮的恒星，例如十字架三和马腹一；角宿一也被归类为仙王座β型变星，但在1970年神秘的停止了脉动^[1]。通常，它们的亮度变化在0.01至0.3星等，周期0.1至0.3日（2.4至7.2小时）^[1]。做为原型的上卫增一（仙王座β）视星等在 +3.16 到 +3.27 间变化，周期为4.57小时。亮度最亮的时刻发生在恒星最小且最热的时刻。它们在紫外线上的亮度变化要大得多，可以达到1个星等^[2]。少数恒星的变光周期被发现短于一小时，对应于基础的径向脉动周期的四分之一和基础周期的八分之三。它们也有相对较低的振幅和相当窄的光谱类型B2-3 IV-V。它们被称为短周期组，在GCVS的缩写是BCEPS^[3][4]。

仙王座β型变星的脉动式是由卡伯机制和p-模式脉动驱动。在恒星内部，温度高达20万K的深处，有丰富的铁。铁在如此的高温下，不透明度将增加（不是减少），导致能量在数层之内累积。这会导致压力的增加而反复地向外推出与落回，一个循环的周期约数小时。这被称为铁凹凸或Z凹凸（Z习惯上是表示金属量）^[5]。这与慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）类似，显示同样是由铁的不透明度变化驱动的p-模式脉动，但是有着较低的质量和较长的周期^[6]。

观测的历史

美国天文学家Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost）在1902年发现仙王座β径向速度的变化，最初的结论说是联星的光谱。Paul Guthnick（英语：Paul Guthnick）在1913年率先检测到它的亮度变化^[7]。不久之后，发现军市一（大犬座β）和心宿一（天蝎座σ）也是变星^[2]， 维斯托·斯里弗在1940年指出，心宿一的径向速度也有变化，还有R.D. Levee和奥托·斯特鲁维分别在1952年和1955年推论出这是由于恒星的脉动^[8]。 这种变星因为大犬座β星是20世纪末对其研究最密切的例子，因此通常称为大犬座β型变星，然而它在南部低空的位置，意味着它的观测经常会受到阻碍^[9]。然而，因为仙王座β是第一颗被发现的这种类型变星，所以尽管有和造父变星相似而被混淆的风险，这一类型还是被称为仙王座β型变星^[2]。

塞西莉亚·佩恩-加波施金和Sergei Gaposchkin（英语：Sergei Gaposchkin）在他们1938颗变星的目录中收录了17颗可能是这类型的变星，但是将它们归类为矮造父变星（盾牌座δ型变星）^[10]。车府增十五（蝎虎座16）是在1952年之前被广泛研究的另一这类型的变星^[9]。在1966年，此类型变星的数量从18颗增加为41颗^[11]。 奥托·斯特鲁维在20世纪50年代广泛的研究这种变星，然而在他逝世之后，研究就减少了^[2]。

Christiaan L. Sterken和Mikolaj Jerzykiewicz 在1993年将59颗恒星归类为仙王座β型变星，并将79颗列为疑似仙王座β型变星^[12]。 Stankov在2005年列出93颗成员，77颗候选者，还有61颗可能不是或确定不是这类型的变星^[13]。6颗，分别是天棓五（武仙座ι）、双鱼座53、九州殊口四（波江座ν）、壁宿一（飞马座γ）、英仙座V354（英语：HD 13745）和白羊座53被并列为仙王座β型变星和SPB^[14]。

仙王座β型变星列表

名称 (name)	星座	发现	最大值（视星等）（mV）[15]	最小值（视星等）（mV）[15]	周期（时）[13]	光谱类型[13]	注解
军市一 （大犬座β）	大犬座	1909 (威廉·华莱士·坎贝尔[16])	1m.93	2m.00	6.031	B1II-III	6.03、6.00、和4.74小时的脉动[17]
大犬座ξ1（英语：Xi1 Canis Majoris）	大犬座	[18]	4m.33	4m.36	5.030	B0.5IV
大犬座15（英语：15 Canis Majoris）	大犬座	[18]	4m.79	4m.84	4.429	B1III-IV
船底座V376[19]	船底座		4m.91	4m.96	0.4992	B2IV-V	BCEPS star
船底座V372	船底座	[20]	5m.70		2.78	B2III
马腹一 （半人马座β）	半人马座		0m.61		3.768[12]	B1II
南门一 （半人马座ε）	半人马座		2m.29	2m.31	4.070	B1V
骑官三 （半人马座κ）	半人马座		3m.13	3m.14	2.288	B2IV
衡四 （半人马座χ）[19]	半人马座		4m.40[13]		0.84	B2V	BCEPS star
上卫增一 （仙王座β）	仙王座	1902 （Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost））[21]	3m.16	3m.27	4.572	B2IIIe	原型
天囷九 （鲸鱼座δ）	鲸鱼座	[18]	4m.05	4m.1	3.867	B2IV
十字架三 （南十字座β）	南十字座		1m.23	1m.31	4.589	B0.5IV
十字架四 （南十字座δ）[15][22]	南十字座		2m.78	2m.84	3.625	B2IV
天津增卅五（英语：Omega1 Cygni）	天鹅座		4m.94			B2.5IV	以高解析光谱验证[22]
九州殊口四 （波江座ν）	波江座		3m.87	4m.01	4.164	B2III	多重周期；也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十二（蝎虎座12）	蝎虎座		5m.16	5m.28	4.634	B1.5III	也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十五 （蝎虎座16）	蝎虎座		5m.30 (B)	5m.52 (B)	4.109	B2IV
骑官十 （豺狼座α）	豺狼座	1956（Bernard Pagel（英语：Bernard Pagel））[23]	2m.29	2m.34	6.235	B1.5III
骑官二 （豺狼座δ）[13]	豺狼座		3m.20	3m.24	3.972	B2IV
骑官六 （豺狼座ε）[24]	豺狼座		3m.36	3m.38	2.316	B2IV + B3V	三合星系统；主星是光谱联星
柱三 (角宿) （豺狼座ι）[25]	豺狼座		3m.54	3m.3.55		B2.5IV	自1997年以来未被记录为 BCEP
柱四 （豺狼座τ1）[13]	豺狼座		4m.54	4m.58	4.257	B2IV
阙丘增四 （麒麟座19）	麒麟座		4m.96	5m.01	4.589	B1IV-Vea
蜜蜂三 （苍蝇座α）[15]	苍蝇座		2m.68	2m.73	2.167	B2IV-V	最初有疑问，以高解析光谱证实[22]
天江三 （蛇夫座θ）	蛇夫座		3m.25	3m.31	3.373	B2IV
参宿增三 （猎户座η）	猎户座		3m.31	3m.35	7.247	B0.5Vea + B3V	四合星；也是大陵五型变星；成员Ab是脉动星
壁宿一 （飞马座γ）	飞马座	1953（D. Harold McNamara（英语：D. Harold McNamara））	2m.78	2m.89	3.643	B2IV	也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
卷舌二 （英仙座ε）	英仙座		2m.88	3m.00	3.847	B0.5V
船尾座PT	船尾座	[13]	5m.72	5m.74	3.908	B2III
尾宿八 （天蝎座λ）	天蝎座		1m.59	1m.65	5.129	B1.5IV + PMS + B2IV	三合星系统；也是大陵五型变星
尾宿七 （天蝎座κ）	天蝎座		2m.41	2m.42	4.795	B1.5III
心宿一 （天蝎座σ）	天蝎座	1904 (维斯托·斯里弗)	2m.86	2m.94	5.923	B1III	四合星系统
角宿一 （室女座α）	室女座		0m.85	1m.05	6.520	B1IV	亮度变化在1970年停止[26]
狐狸座BW	狐狸座		6m.44	6m.68	4.8	B2IIIv	径向速度变化最大的仙王座β型变星

被排除或候选的仙王座β型变星列表

名称	星座	发现	最大值视星等（mV）[15]	最小值视星等（mV）[15]	周期（时）[13]	光谱类型[13]	注解
天狼增五 （大犬座ι）	大犬座		4m.36	4m.40	33.6[15]	B3Ib/II	未被确认为仙王座β型变星[13][27]
大犬座FN[28]	大犬座		5m.38	5m.42	36.7[29]	B0.5IV	未被确认为仙王座β型变星[13]
天社增一 （船底座χ）[30]	船底座		3m.46		2.42	B2IV	未被确认为仙王座β型变星[13]
船底座V343	船底座		4m.30[13]		57.11	B1.5III	未被确认为仙王座β型变星[13]
小斗五 （蝘蜓座ζ）[25]	蝘蜓座		5m.06	5m.17	25.91[25]	B5V	在2011年被认为是SBP[20]
南十字座λ	南十字座		4m.60	4m.64	9.482[15]	B4Vne	未被确认为仙王座β型变星[13]
南十字座θ2	南十字座		4m.70	4m.74	2.134[15]	B2IV	未被确认为仙王座β型变星[13]
天鹅座25	天鹅座		5m.09[31]	5m.21[31]	5.04[32]	B3IVe	仙后座γ型变星，未被确认为仙王座β型变星[13]
天棓五 （武仙座ι）	武仙座		2m.93			B3IV	不再被归类为仙王座β型变星[13]
柳宿三 （长蛇座η）	长蛇座		4m.27	4m.33	~4[30]	B3V	不再被归类为仙王座β型变星[13]
船尾座NW	船尾座		5m.04	5m.18	3.00	B3Vea	也是旋转椭球变星, 不被认为是仙王座β型变星[13]
天狗五 （罗盘座α）[18]	罗盘座		3m.67	3m.70		B1.5III	疑似仙王座β型变星
昴宿五 （金牛座23）	金牛座		4m.17	4m.19		B6IVe	B(e)星，不是仙王座β型变星[13]
船帆座IS[15]	船帆座		5m.23		2.592	B1IVn	仙王座β星变星候选者[13]
HR 3440（英语：HR 3440） (HW Vel)[15]	船帆座		5m.46	5m.52	6.275	B6V	仙王座β星变星候选者[13]
齐增四 （狐狸座2）	狐狸座		5m.36	5m.48	14.63	O8IV-B0.5IVeV	B(e)星，不是仙王座β星变星[13]

参考资料

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