Введение к работе
Актуальность теш .
Наш знания природа физических процессов и особенностей эволюции тесных двойных систем (ТДС) основаны на большом эмпирическом материале, который анализируется с помощью количественных методов звездной фотометрии и спектроскопии . В частности , почти все сведения о массах , размерах звезд , распределении яркости по их дискам являются результатом количественной интерпретации кривых лучевых скоростей и кривых блоска .
Классические основы методов анализа и кривых блеска , и кривых лучевых скоростей были заложены еще в начале нашего столетия , Примечательно , что становление современной астрофізики в целом и создание основ современпой науки о ТДС происходило в те годы по существу одновремешто и в теснейшей взаимосвязи. Однако по мере внедрения звездной спектроскопии високого разрешения и электрофотометрии в исследованиях затмешшх переменных еще полвека назад постепенно обозначилось заметное расхождение в контурах обвел, картины процессов , которые вырисовывались кз данных, сшктроскопш и Фотометрии . В то время как кривые блеска , несущие информацию об интегральных характеристиках излучения от обоих компонентов ," свидетельствовали в первую очередь о сильном влиянии эффектов искажения фигур , а также взаимного облучения в сочетании с эффектом неравномерного распределения яркости ш дискам звезд, спектральные данные указывали на исключительную важность учета полупрозрачных
газовых сред (газовые струи , потоки , оболочки .горячив пятна и т.п.) . Еще в 30-их годах в связи с разработкой теории протяженних фотосфер Козырева - Чандрасекхара стало вырисовываться общее направление , следуя которому можно было надеяться построить согласованную картину . в которую бы органично вписывались все основные наблюдаоше закономерности ТДС . Указанная теория сразу до нашла свое применение как при интерпретации кривых блеска затмешшх переменных , так и для объяснения наблюдаемых особенностей переменной Р Лебедя .
В 50-6О-ие годи благодаря более детальному исследованию симбиотичоских звезд , ТДС типа с Возничего , в которых присутствуют компоненти с протяженными атмосферами , наметилось значительное сближение в истолковании данных спектроскопии и фотометрии . Наметившийся прогресс заметно углубился благодаря разработке теории дисковой аккреции . Шесте с тем известно , что аккреционные диски но могут сформироваться в достаточно тесных парах . К тому ке в 60-ие годы теория Козырева - Чандрасекхара уке перестала удовлетворять " спрос" исследователей затмешшх переменных звезд , так как она базировалась на чрезмерно идеализированных исходных предположениях . Ив эти годы
группой исследователей из ГАНШ (Москвз) А.В.Гончарскими , А.М.Черопавдком и А.Г.Яголоп. С141был предложен совершенно новий,оригинальный подход к интерпретации кришік блеска ТДС , а которых одтш из ксьзюпентов обладает протяженной атмосферой, основанный на решении уравнения Фредхольма первого рода с примепєігаем метода Тихонова решения некорректно поставленных задач . Тогда г:е мы приступили к решению тех же проблем , использовав метода классической астрофизики и предложив более корректное решения проблем; непрерывного спектра для звезд с протяяогамді фотосферами по&дних спектральных классов . В конце 60-кх , начале 70-цх годов эти исследования были дополнены с одной стороны , теоретическим рассмотрением различных эффектов гравитационного и лучистого взаимодействия компонентов (эффект отразоняя , оцэпка отклонений от условий ЛТР в атмосфэрах коютокептов ТДС вследствие анизотропии к дшхгат излучении , нерэдаалкмл перенос излучения в очень тесных парах) , а с другой ,- фотоэлектрическими наблюдетияш некоторых ТДС и интерпретацией фотоэлектрических кривых блеска ряда ТДС (RZ Gas , ТО Сер ,D0 Cas , V367 Cyg ) . В 80-iix годах ми занялась проблемой учета слияния общих рассеивающих оболочек для ТДС с нерелятивиетяшми компонентами и вводі в рассмотрение новый класс двойных объектов , которые мы предлагаем именовать газозвтмегашми переменными . 3 соответствующем цикла работ нам удалось показать , что обнаруживаемый спектроскопически и поляризащюнно околозвездиый полупрозрачный газ
должен приводить к эффектам , проявление которых в оптике аналогично классическим аффектам , связанным со взаимным облучением и искажением фигур компонентов .
Таким образом , представляема» к защите работа является итогом исследований аффектов гравитационного и лучистого взаимодействия компонентов ТДС с нарелятивистскими компонентами и окружающих их полупрозрачных газовых сред , выполненных примерно за 25 лет в стенах Института астрофизики и физики атмосферы (вплоть до 1973 г. Институт физики и астрономии ) Эстонской Академии наук .
Цель и задачи .
Основную задачу ми видели в разработке физически обоснованной модели ТДС , состоящей из нерелятивистских компонентов и окружающего их околозвездного газа , которая учитывала бы основние эффекты гравитационного и лучистого взаимодействия компонентов , позволяла бы адэкватно интерпретировать наблюдаемые особенности кривых блеска , а также их кривых лучевых скоростей и при втом бала бы физически наглядной .
Другая наша задача состояла в разработке теории так называемых тонких аффектов взаимодействия компонентов в ТДС, таких как аффект отражения, эффект потемнения к краю диска, влияния анизотропии и дилюции поля излучения в ТДС на физические параметры компонентов , а также применение метода
теории атмосфер , как обичішх, так и протяжэшшх для анализа кривих блеска затмотшх. переменных .
Основша результати и полоьешія , і-іпюсиішз на защиту
-
Предложено качественно поьа.ч модель 'Г,,1С , в которой знозда -компоненты окружает оОщєіі с4«ірячос;ііі-скя.;отріічпої1 рассеивающей оболочкой с радиальным градиентом ивпрозрэтпоспт it гсігзапа ли оснобо «идельнчх расчете? , что соответствующие теоретический кривые блеска позволяют устрашіть наблюдавшиеся в течение шіоліх лет расхождения гйоіі:ду наблюдениям и теорией , в первуи очередь для полураздолешшх ТДС типа. Алгола , а также контактных роїгшіх систем (амплитуда аф^зкта отражения и эллипсоидальности , расхождения мевду результатами спектроскопических я тотоуэтрических исс\;'.-до;;аніь1 , и частности, для вторичная компонентов) , а нссОлодижо мсец оболочек при о том находятся з хорошем согласии с результатам;! опе.чтрослояичеекпх л ііолг-гризаціїсіїіікх паОліздоиіл .
-
на основе отой модели вьедепо концоптуалыю новое понятие газоз&тыашей переменной систем , в которой подобно осушим зотмошо-дЬойтм системам дожни наблюдаться кввзшориодячееккэ изменения видашго блеска с пэриодом , рашшм орбитальному , но обусловленное периодочокм кзмепямушея эффектом екраімровання излузашл звоод полупрозрачшім газом . Составлен список вероятных кандидатов
в газозатменные переменные и предложены критерии для их распознания .
-
Исследовано совместное влияние эллипсоидальности фигур компонентов и окружающей их общей рассеивающей оболочки на кривые блеска и показано, что указанные зффокты взаимно дополняют друг друга .
-
Изучено влияние общей рассеивающей полупрозрачной оболочки с радиальным градиентом непрозрачности , твердотельно вращающейся вокруг центра масс ТДС , на кривые лучевых скоростей, построенные по абсорбционным линиям компонентов . Найдено , что при сравнимых ширинах контуров фотосферных и оболочечных линий обцое сжатие или расшгрешю оболочки может привести к искажению синусоидальной формы кривой лучевых скоростей .
-
Разработана оригинальная методика и проведен расчет
кривых блеска ТДС , состоящих из шарообразных звезд ,
окруженных общей полупрозрачной оболочкой , заполняющей
критическую полость Роша , с учетом экранирования излучения
звезд вследствие рассеяния на свободных электронах , поглощения водородом и ионами Н~, 8 ттшэ вклада
собственного излучения оболочки .
6) Метод дискретных ординат Чандрасекхара модифицирован
для решения уравнения переноса излучения в несерой атмосфере
освещаемой иавпо параллельным пучком излучения от спутника и
полученное решение применено для определения амплитуда
эффекта отражения в ТДС типа Алголя .
?) Доказана неприменимость диффузионного приближения Эддангтона во внешних слоях протяженных: фотосфер, ггредлояено оригинальное соотношение между К интегралом и средней по ефзре интенсивностью излучения , на его основе рассчитали модели протямнших фотосфер , обеспечивающие сходимость полного потока излучения с точность» до нескольких процентов.
Нчучтая ногааяэ .
-
Впервые введено з рассмотрение концептуально новое понятие газозатмвнной переменной для ТДС .
-
Разработана оригинальная методика учета влияния рассеивавдей'околозвездной оболочки на кривые блеска ТДС , а также кривые их лучевых скоростей .
-
Епервнв исследовано влияние нессрссти звездного вещества на температурное распределение в атмосфере компонента ТЛО v. высказана идея , еэвно истолкопг' man расхождение мевду теоретической оценкой и наблюдаемыми агаїлитудауи гч'фекта отражения у ТДС тша Алголи , олинтшем ноглубоко залегающей конвективной зоны у спутников ТДС тша Ллголя .
-
Впервые Приам моделированием несерых протяжвнних фотосфер показано , что звезда , обладастяз прототэинши фотосферами , можно четко разделить на непрозрачное ядро и протяженную полупрозрачную оболочку и что ато обстоятельство в также аномально сильное потемнение к край дисков вызвано
далюцией излучения
Научнвя и практическая ценность .
Значимость данной работы обусловлена обогащением наших знания о тоспшс двойных звездах введением з рассмотрение нового класса объектов - газозатменвых переменных . Изучение объектов этого типа позволит глубже понять природу процессов происходякпх в околоавоздном и околосистемноч газе в томшх двойных звездах . Учет аффектов гаэопвромешгасти у обычных затаенных и у спектрально-двойных ТДС в принципе позволяет устранить расхождения между данными спектроскопии и фотометрии для многих ТДС .существовавшие на протяжении нескольких десятилетия . Это в свою очоредь позволит с большей надежностью определить физические параметры компонентов ТДС , что весьма важно для понимания их эволюционного статуса .
Ценность представляют результаты кзучояия протяженных атмосфер для зеозд поздних спектральних типов , поскольку сфера их применения весьма широка . Так за последний десяток лет обнаружен ряд новых ТДС типа t Возничего , у которых звезда главной последовательности раннего спектрального класса наблюдается в сочетании с гигантом или сверхгигантом классов У-К с протяженной атмосферой . Определенную значимость имзвт также разрвботапшв нами алгоритмы расчета спектральных характеристик протяженных
атмосфор .
Понимание сущности физических процессов, обуславливающих так називавшії аффект отракзшія, представляет цонпость как для теории переноса излучения в атмосферах звезд , теорій определения элементов орбит ТДС , так и для изучения физических процессов .происходящих в конвективных оболочках звезд позднего тина .
Публикации .
Реферированные результата опубликована в одной монографии и 31 цитируемых статьях .
Вклад автора в совместных работах .
В цикла работ [23-28] .посвящапшх моделированию кривих блеска ТДС , а также кривых лучевих скоростей ТДС с обівдмя рассеивающими оболочками , совместных с Л.Зинасто , автору данного автореферата принадлежит постановка задачи , интерпретация получапных результатов и оформлений статей , 8 компьютерные программы составлоїш соавтором . Работы по наблюдениям и интерпретации кривих блеска. ТДС R2 Саа ,Ш Саа выполнены при равном вкладе авторов на всех этапах
проведения исследования . в работе по интерпретации кривой блеска V367 Cyg наблюдения выполнены П. Кальвом , а решение кривой блеска и оформление статей - автором . В совместном исследовании ТДС W» Сер автор принимал участие в фотоэлектрических наблюдениях (основная их часть проведена Л. Соргсешіом и X. Албо) , интерпретация ке кривой блеска и оформление статей принадлежит автору . В совместном исследовании ультрафиолетового спектра ТДС VW Сер соавтором А.Сапаром получен наблюдательный материал и проведена редукция наблюдений . На всех последующих этапах работы вклад соавторов был равным -
Апробация работы .
Изложенные результата докладывались на следующих семинарах и совшц&ниях:
по теории протя&ашшх фотосфер - ка летней юколе по астрофизике в Пушкино (1964) , на Пленуме Комиссии по исследованию перемокши, звезд Аетрссовета АН СССР в Свердловске (IS66) , на совещании рабочей группы по затменннм переменным Комиссии по переменным звездам в Одессе (1967) .
по исследованию монохроматического аффкта отражения и механизма эффекта отражения на совещании рабочей группы пс затмэиным переменным звездам Комиссии по переменным звездам в Одессе (1967) , на Международном коллоквиуме Но 73
"Непериодические яачения в перегонных звездах" в Будапешта (1968) , на Пленуме Комиссии по исследованию переменных
звозд Астросовета АН СССР в Кишиневе (1969) ,
- по оценке отклонений от ЛТР в атмосферах компонент
поздних йотов в ГДС на Пленуме Астросовета по переменным звездам в Одессе (1972) ,
-по анализу кривых блеска затмешшх переменных V367 Cyg и VW Сер на Пленуме Комиссии по переменным звездам в КрнмскоЯ обсерватори! (1972) ,
по эффекту отражения з спектральных линиях на всесоюзном совещании рабочей группы по звездншл атмосферам в Тнравере (I97G) ,
по моделям ГДС с общей сфернчеекк-иамзтричной рассеивающей оболочкой и газозатменшм переменшвд на астрофизических семинарах в ГАИШ (Москва) , в Крамской и Одесской обсерваториях (1984) , на совещании подкомиссии Ко5 проблемной комиссии многостороннего сотрудничества АН социалистических стран по проблеме "Физика и эволюция звезд" в Тбилиси (1935),на семинаре ОАО АК СССР с Зелепчуках(Т985),
по моделированию кривих лучевых скоростей 'ГДС с общими рассеивагххими оболочками на всесоюзном совещании по проблемам ТДС в Тираввро (1935) , на совместном астрономическом семшшре астрономов Эстонии и Лэнинградского университета в Ленинграде (1985) ,
по моделированию кривих блеска ТДС с общими рассеивающими оболочками ,. заполняющими критическую полость Роша , на советско-финском совещании в Таллинне (1986) .