Введение

Тип двойной звездной системы с белым карликом и звездой главной последовательности В астрономии промежуточный полярный (также называемый звездой Геркулиса DQ) - это тип катаклистической переменной двойной звездной системы с белым карликом и холодной звездой главной последовательности. В большинстве катаклистических переменных, материя от звезды-компаньона гравитационно раздевается компактной звездой и образует аккреционный диск вокруг нее. В промежуточных полярных системах тот же общий сценарий применяется, за исключением того, что внутренний диск нарушается магнитным полем белого карлика. Название "промежуточный полярный" происходит от силы магнитного поля белого карлика, которое находится между магнитным полем немагнитных катаклизмических переменных систем и магнитным полем сильно магнитных систем. Немагнитные системы имеют полные аккреционные диски, в то время как сильно магнитные системы (называемые полярными или системами AM Herculis) имеют только аккреционные потоки, которые непосредственно воздействуют на магнитосферу белого карлика. По состоянию на 14 апреля 2006 года было подтверждено 26 промежуточных полярных систем. Это составляет около 1% от общего числа 1830 катаклистических переменных систем, представленных Даунсом и соавторами. (2006) в Каталоге катаклистических переменных. Только две из них ярче, чем 15-я величина как минимум: прототип DQ Herculis и необычная медленная новая, GK Persei.

Структура системы

В промежуточных полярных системах материал, извлеченный из звезды-секундара красного карлика, поступает в аккреционный диск вокруг белого карлика, но внутренний диск обрезан магнитным полем белого карлика. В крайних случаях диск может полностью разрушиться, хотя это нечасто случается. В области, где диск обрезан, газ в диске начинает перемещаться по линиям магнитного поля белого карлика, образуя изогнутые листы светящегося материала, называемые аккреционными шторами. Материал диска проходит сквозь занавески, а затем аккретируется на белом карлике возле одного из его магнитных полюсов.

Физические свойства

Промежуточные полярные системы являются сильными излучателями рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи генерируются высокоскоростными частицами из аккреционного потока, образуя удар, когда они падают на поверхность белого карлика. Когда частицы замедляются и охлаждаются перед ударом по поверхности белого карлика, образуются рентгеновские лучи тормозного излучения, которые впоследствии могут быть поглощены газом, окружающим ударную область. Сила магнитного поля белых карликов в промежуточных полярных системах обычно составляет от 1 до 10 миллионов гаусов (1001000 тесла). Это примерно в миллион раз сильнее магнитного поля Земли и приближается к верхнему пределу магнитных полей, которые могут быть произведены в лаборатории на Земле, но намного меньше, чем магнитное поле нейтронных звезд. На пересечении аккреционного потока и поверхности белого карлика образуется горячее пятно. Поскольку у белого карлика дипольное магнитное поле, у него будет по одной горячей точке на каждом из его магнитных полюсов. По мере того, как белый карлик и его диполь вращаются, горячие точки также будут вращаться. Другие определяющие характеристики промежуточных полярных элементов включают в себя сильную линию эмиссии гелия II на 468,6 нм и круговую поляризацию, в дополнение к периодичности кривой света, описанной ниже.

Периодичность кривой света

Световая кривая промежуточного полюса может показывать несколько типов стабильных периодических изменений яркости. Одна периодичность связана с орбитальным периодом двойной звездной системы. Орбитальные периоды подтвержденных промежуточных полярных точек варьируются от 1,4 до 48 часов, с типичными значениями от 3 до 6 часов. Второй периодический сигнал исходит от вращения белого карлика, вращающегося вокруг своей оси. Характеристика наблюдений, которая наиболее четко определяет промежуточный полярный, - это существование сигнала спинового периода, который короче, чем орбитальный период. Известные периоды колеблются от 33 до 4022 секунд. Физическая причина колебаний оптического спин-периода обычно связана с изменением аспекта обзора аккреционной занавески, когда она сближается с белым карликом. Третья периодичность кривой света, период боковой полосы между периодом вращения и орбитальным периодом, также часто присутствует. Все три периодических сигнала могут быть измерены путем получения преобразования Фурье кривой света и получения спектра мощности. Промежуточные полярные волны производят спиновую и боковую периодичность в рентгеновском, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах. Хотя источником периодов во всех трех длинах волн в конечном итоге является спин белого карлика, точные механизмы производства высоких энергетических периодичностей и оптических периодичностей, как полагают, различны. В дополнение к стабильным колебаниям могут появляться нестабильные колебания, называемые "квазипериодическими колебаниями", которые затем исчезают после нескольких циклов. Квазипериодические колебания обычно имеют периоды от 30 до 300 секунд.