Stelele AM Canum Venaticorum sau stelele AM CVn sunt un tip rar de stea variabilă cataclismică numită după prototipul lor, AM Canis Venaticorum . Aceste variabile sunt sisteme foarte apropiate de o pitică albă și o stea cu heliu sau altă pitică albă. Ele formează un sistem binar apropiat semi-separat în care materia din stea se acumulează pe pitica albă. Perioadele orbitale ale acestor sisteme sunt, de asemenea, foarte scurte, de obicei mai mici de o oră. Aceste stele sunt lipsite de hidrogen, dar bogate în heliu și, în consecință, liniile de heliu sunt puternice în spectre. Aceste obiecte trebuie să fie și surse de radiație gravitațională , probabil suficient de puternice pentru a fi detectate de la un interferometru laser spațial, cum ar fi, de exemplu, LISA [1] [2] .
Începând cu 2018, existau 56 de stele AM Canis Beagle cunoscute cu perioade orbitale cuprinse între 6 și 65 de minute. Sistemele cu perioade diferite au proprietăți diferite [2] [3] :
Stelele de tip Canis AM diferă de majoritatea celorlalte variabile cataclismice prin absența liniilor de hidrogen în spectre . Ele arată un continuum larg corespunzător stelelor fierbinți cu linii complexe de absorbție sau emisie. Unele stele prezintă linii de absorbție și linii de emisie la momente diferite. Stelele de tip Canis AM au trei tipuri de comportament: stare de flare ; stare de înaltă energie ; și stare de energie scăzută [5] .
În starea de izbucnire , stelele prezintă o variabilitate puternică cu perioade de 20-40 de minute. Stele cu stări similare sunt V803 Centauri și CR Bootes [6] . Aceste stele prezintă uneori străluciri lungi și strălucitoare. Intervalul dintre izbucniri, în medie, este mai lung, cu atât perioada de rotație a stelelor este mai lungă. Spectrele lor arată linii puternice de absorbție a heliului în timpul erupțiilor, cu multe linii slabe de emisie de heliu și fier aproape de minim. Liniile spectrale, de regulă, sunt duble și formează linii largi de absorbție plate și linii de emisie ascuțite cu două cocoașe. Acesta este cel mai comun tip de variabilă de tip Canine AM , poate pentru că sunt cele mai ușor de observat.
Într -o stare de înaltă energie , stelele prezintă variații de luminozitate de câteva zecimi de magnitudine pe mai multe perioade scurte, mai puțin de sau aproximativ 20 de minute. AM Canis hounds în sine , împreună cu o altă stea strălucitoare HP Libra , arată un comportament similar [6] . Liniile de absorbție din spectru sunt în mare parte heliu, iar starea este numită de înaltă energie , deoarece este similară cu o stare de flash permanentă.
În starea de energie scăzută , nu există nicio modificare a luminozității, dar spectrele se schimbă cu o perioadă de la 40 de minute până la o oră. GP Volos Veronica este cea mai cunoscută vedetă de acest tip [6] . Spectrele sunt practic spectre de emisie și starea lor este similară cu minimul constant al stării de flare .
Pe lângă cele trei tipuri standard de variabilitate, există stele cu perioade extrem de scurte (<12 minute) în care prezintă doar schimbări mici, foarte rapide de luminozitate. ES Kita și V407 Chanterelle prezintă un comportament similar [6] .
Stelele aflate într-o stare de înaltă energie , fie continuu, fie în timpul unei izbucniri, prezintă adesea modificări ale luminozității cu o perioadă constantă diferită de perioada orbitală. Această modificare a luminozității are o amplitudine mai mare decât variațiile asociate cu perioada orbitală și sunt cunoscute sub numele de superhumps pe curba luminii [7] . Este posibil ca acest lucru să se datoreze eclipselor din sistem, dar este imposibil să spunem cu certitudine că este așa, din cauza dimensiunii mici a sistemului stelar [8] .
Stelele de tip Hounds AM constau dintr-un acretor pitic alb , o stea donatoare compusă în principal din heliu și, de obicei, au un disc de acreție .
Perioadele orbitale ultrascurte (10-65 minute) arată că atât steaua donatoare, cât și steaua acretoare sunt obiecte degenerate sau semidegenerate [9] . Accretorul este întotdeauna o pitică albă cu o masă de aproximativ jumătate M ⊙ la un M ⊙ . De regulă, au o temperatură de 10.000-20.000 K , deși în unele cazuri poate fi mai mare. Au fost sugerate temperaturi care depășesc 100.000 K pentru unele stele (ex. ES Ceti ) în care poate exista un efect direct de acumulare , fără disc [10] . Luminozitatea acretorului este în general scăzută (dimmer în magnitudine absolută 10 m ), dar pentru unele sisteme cu perioade foarte scurte și rate mari de acumulare poate ajunge la a 5-a magnitudine. În cele mai multe cazuri, lumina unei stele acretoare este ascunsă de un disc de acreție [10] [11] . Au fost detectate mai multe variabile de tip AM Hounds în intervalul de lungimi de undă a razelor X. Acestea conțin fie stele acretoare foarte fierbinți , fie este posibil ca stelele acretoare să aibă puncte fierbinți pe suprafața lor datorită efectului direct al acreției [8] .
Steaua donatoare ar putea fi fie o pitică albă cu heliu , fie o stea cu heliu de masă mică, fie o stea din secvența principală evoluată [6] . În unele cazuri, pitica albă donatoare poate avea o masă comparabilă cu cea a acretorului , deși inevitabil oarecum mai mică, chiar dacă sistemul este în prima fază de formare. În cele mai multe cazuri, și în special până la momentul în care sistemul de tip Hounds AM se formase deja, donatorul fusese sever dezbrăcat până la un miez de heliu minuscul cu o masă de 0,01 M ⊙ - 0,1 M ⊙ . De îndată ce steaua donatoare este „smulsă”, începe să se extindă adiabatic (sau aproape de ea), răcindu-se la temperaturi de numai 1-2 mii K. Astfel, stelele donatoare din sisteme precum AM Hounds of the Dog devin invizibile, deși este posibil să detectăm o pitică maro sau un obiect de mărimea unei planete care orbitează în jurul unei pitici albe odată ce procesul de acreție se oprește [5] .
Discul de acreție este de obicei principala sursă de radiație vizibilă . Poate atinge o luminozitate de 5 m în valoare absolută în starea de înaltă energie (deși valorile de 6 m -8 m în valoare absolută sunt mai tipice ) și 3-5 m mai slab în starea de energie scăzută . Spectrele neobișnuite tipice sistemelor AM Canis-Hound provin din discul de acreție . Discurile sunt compuse în principal din heliu de la o stea donatoare . Ca și în cazul novelor pitice , starea de înaltă energie corespunde unui disc fierbinte de heliu ionizat , care este optic opac, în timp ce în starea de energie scăzută discul este mai rece, neionizat și transparent [5] . Apariția supracocoșelor în curba luminii este asociată cu precesia discului de acreție . Perioada de precesiune poate fi legată de raportul dintre masele a două stele, ceea ce face posibilă determinarea masei chiar și a stelelor donatoare invizibile [11] .
Parametrii orbitali observați au fost asociați cu patru tipuri de sisteme [5] :
Există trei tipuri posibile de stele donatoare în sistemele AM Canis-Hound , deși acretorul este întotdeauna o pitică albă . Fiecare dintre cele trei tipuri de stele donatoare își urmează propriul drum evolutiv, deși toate au făcut parte inițial dintr-un sistem binar și au trecut printr-o secvență de fază cu una sau mai multe învelișuri comune pe măsură ce stelele au evoluat și au părăsit secvența principală [5] . Stelele de tip Canis AM cu un donator de pitică albă se pot forma atunci când o stea binară constând dintr-o pitică albă și un gigant cu masă mică trece prin stadiul de anvelopă comună. Rezultatul ar fi o pitică albă binară . Prin emisia de radiație gravitațională , sistemul binar își pierde momentul unghiular , rezultând o scurtare a orbitei. Când perioada orbitală este redusă la aproximativ 5 minute, cea mai puțin masivă (și cea mai mare) dintre cele două pitice albe își va umple lobul Roche și va începe să transfere masa către însoțitorul său. La scurt timp după începerea transferului de masă, evoluția orbitală se va desfășura și orbita sistemului se va extinde. În această fază, după o perioadă de minim, este probabil ca sistemul să fie observat ca o variabilă de tip AM Canis-Hound [5] .
Stelele de tip Canis AM cu o stea donatoare de heliu se formează într-un mod similar, dar în acest caz învelișul comun este mai masiv și este produs de o stea de heliu, mai degrabă decât de o pitică albă . O stea cu heliu este mai mare decât o pitică albă , iar atunci când radiația gravitațională aduce cele două stele în contact, steaua cu heliu își va umple lobul Roche și va începe transferul de masă către pitica albă , cu o perioadă orbitală de aproximativ 10 minute. Ca și în cazul donatorului pitic alb , orbita binarului este de așteptat să înceapă să se extindă la scurt timp după începerea transferului de masă și ar trebui să observăm steaua ca un sistem AM Canis-Hound după sfârșitul perioadei minime [5] .
Al treilea tip de potențial donator din sistemul de tip Canis Hounds AM este o stea din secvența principală evoluată . În acest caz, a doua stea umple lobul Roche în stadiul final de evoluție pe secvența principală . Un element important al acestui scenariu este rezistența magnetică , care permite pierderea eficientă a momentului unghiular și, prin urmare, duce la o compresie orbitală puternică până la perioade de timp ultrascurte. Scenariul este destul de sensibil la perioada orbitală inițială; dacă steaua donatoare își umple lobul Roche cu mult înainte de stadiul final de evoluție pe secvența principală , atunci orbita va converge, desigur, dar sistemul va „sări” și perioadele vor intra în intervalul 70-80 de minute. , ca în variabilele cataclismice obișnuite . Dacă donatorul începe transferul de masă prea târziu, după ce a intrat în etapele finale ale evoluției stelare, rata transferului de masă va fi mare și orbita va diverge. Doar un interval restrâns de perioade inițiale ar duce la perioade ultrascurte observate în stelele AM Canis Veni . Procesul de apropiere a două stele pe orbite apropiate sub influența frânării magnetice se numește captură magnetică . Stelele de tip Canis AM formate în acest fel pot fi observate fie înainte, fie după perioada minimă (care poate varia de la 5 la 70 de minute, în funcție de momentul în care steaua donatoare umple lobul Roche ). De asemenea, se presupune că, în acest caz, o anumită cantitate de hidrogen va fi găsită pe suprafața stelei donatoare și a acretorului [5] [6] .
Înainte ca steaua să înceteze să mai fie un AM Canis Hound , sistemul binar poate experimenta mai multe izbucniri de nova heliu ( 445 Korma de exemplu). Sisteme precum AM Hounds of the Dogs vor efectua transfer de masă până când una dintre componente devine un obiect substelar întunecat . Dar este, de asemenea, posibil ca transferul de masă să ducă la depășirea limitei Chandrasekhar și, ca urmare, la explozia unei supernove de tip Ia sau IAX [5] .
| stele variabile | |
|---|---|
| Eruptiv | |
| Pulsând | |
| rotind | |
| Cataclismic | |
| eclipsarea binarelor | |
| Liste | |
| Categorie: Stele variabile | |