金牛座T型變星

金牛座T型變星

一種不規則變星,光譜型為G~M型,典型星是金牛座T,是喬伊於1945年首先發現的。金牛座T型變星和瀰漫星雲密切成協,並成集團出現,常構成T星協主要成員。

內容簡介


有人估計在太陽周圍一千秒差距內約有12,000個金牛座T型變星,整個銀河系內的總數達100萬個。這類變星都具有非周期的不規則光變,或快速的光變迭加在長期的緩慢光變上。最大變幅為 5個星等,一般為1~2個星等。還發現在紅外波段上也有光變。它們的光譜都是在一晚型光球上迭加一系列發射線。最強的發射線是巴耳末線和電離鈣CaⅡ的H和K線。經常出現電離鐵FeⅡ、電離鈦TiⅡ、中性鐵FeⅠ及中性鈣CaⅠ等發射線和低激發金屬原子譜線。在藍紫區都有一重疊的連續發射光譜區。在個別情況下,這一連續發射特彆強烈,致使光球吸收光譜全被淹沒。在一些亮的金牛座T型星的高色散光譜中,大多數吸收譜線都被加寬。說明它們有較大的自轉速度。有不少金牛座T型星具有天鵝座P型星光譜,也就是說,在強發射線輪廓偏短波一端出現吸收線,這說明它們向外拋射物質。質量損失率估計為每年10-7~10-9太陽質量。某些金牛座T型星中有高達 12%的偏振。金牛座T型星的鋰丰度比太陽大氣高出約2個數量級,並且有紅外色余。現已測得金牛座T星的射電輻射。一般認為,金牛座T型星是一種正處在引力收縮階段的主星序前恆星(見赫羅圖)。

行星活動


有不少金牛座T型星具有天鵝座P型星光磚o也就是說,在強發射線輪廓偏短波一端出現吸收線,這說明它們向外拋射物質。質量損失率估計為每年10~10太陽質量。少數金牛座T型星有反天鵝座P型星光譜,說明有物質向內陷落的現象。某些金牛座T型星中有高達12%的偏振。金牛座T型星的鋰丰度比太陽大氣高出約2個數量級,並且有紅外色余。現已測得金牛座T星的射電輻射。金牛座T型星是一種正處在引力收縮階段的主星序前恆星。

相關介紹


最先,美國天文學家喬伊(Joy)在1945年將11顆混雜在星雲中具有發射譜線的變星被稱為“金牛座T型變星”,到1962年已經發現了126顆比14.5星等亮的金牛座T型變星。這些變星通常籠罩在瀰漫星雲中,表面溫度較低,大都為晚期光譜型。除少數外,光度變化不規則,光變規則從十分之幾星等到幾星等,常伴隨著發射譜線,也常有鈣離子的H譜線與K譜線。由光譜分析,顯示金牛座T型變星有物質流出的現象,噴發的速度由每秒225公里至425公里不等,而且隨時間變化。
金牛座T型變星分佈在主序帶的右上側,位於Hayashi軌跡上,顯示它們是非常年青的恆星,為進入主序星之前的晚期光譜型恆星,屬於前主序星(pre-main-sequence stars)。
藉光譜中發射譜線的強弱,又分為強金牛座T型變星與弱金牛座T型變星兩類,前者比後者活躍。典型的金牛座T型變星發出很強的恆星風,被認為是物質由周圍盤面向中央吸積所致,這些物質是恆星形成過程中流下的殘餘物;相對的,弱金牛座T型變星就缺乏強烈的恆星風與吸積盤,可能是強金牛座T型變星演化的後期階段,周遭環星盤擴散后的結果。
原則上,混雜許多年輕恆星的瀰漫星雲中,是最適合進行金牛座T型變星觀測。但是實際上,這些恆星形成區都距離太陽很遠,遠在150秒差距(pc)以外,因此很難觀測光度的細微變化。金牛座T型變星的光度呈現某種特性的變化,其中有許多為周期性的光度變化。這些周期性的光度變化被認為是恆星表面具有星斑隨著自轉的結果,這些星斑可以是冷的(像太陽黑子),也可以是熱的(像太陽色球中的譜斑)。以太陽與其他活躍恆星(例如RS CVn型與BY DRa型)作為類比,分析金牛座T型變星光度曲線的型態、振幅與周期,可以估算出低溫斑點所在的緯度、大小與形狀,以及它們如何隨時間改變。以金牛座V410星(V410 Tau)為例,以六年五次的光度觀測數據,導出自轉周期為1.8710天,而且其光度變化的外貌與振幅,符合模型所預期的星斑大小、溫度與分佈的變化。由周主序星之前期的恆星自轉周期是一個重要的參數,而且只能由光度觀測推得,因此有必要對金牛座T型變星進行長期的光度觀測。
有系統性的研究金牛座T型變星的自轉,約有一百多顆金牛座T型變星的自轉速度被測量過。由於自轉速度小周每秒20公里,反映出大多數的金牛座T型變星質量小周1.25個太陽質量。在主序星之前的恆星中,觀測結果顯示自轉速度隨質量增加而加大,這可能是恆星形成過程的結果。