Введение (3)
Глава 1. Распределение энергии в УФ континууме и оценка величины межзвездного поглощения
1.1. Методика обработки спектров (13)
Наблюдательный материал (13)
Определение уровня непрерывного спектра. Спектральные линии (16)
Влияние спектрального разрешения на точность проведения континуума (22)
1.2. Оценка межзвездного поглощения (25)
1.3. Составной характер распределения энергии в УФ-континууме (32)
Выводы Главы 1 (34)
Глава 2. Характер аккреции на CTTS
2.1. Оценка вклада потока в линиях дублета С IV 1550 в общую светимость
ЭМИССИОННОГО КОНТИНуума (35)
2.2. Возможные причины малости наблюдаемых потоков в линиях С IV (46)
Модели геометрии тенения вещества в CTTS (48)
2.3. Двухкомпонентный характер УФ континуума. Физическая интерпретация (52)
Выводы Главы 2 (56)
Глава 3. Кинематика вещества в окрестностях DR Таи и TW Нуа
3.1. DR Таи (57)
Аккреция (58)
Аккреционный диск (59)
Истечение вещества (64)
3.2. TW Нуа (69)
Аккреция (69)
Истечение вещества (72)
Молекулярный водород (74)
Выводы Главы 3 (76)
Заключение (77)
Список литературы (80)
Звезды типа Т Тельца (Т Tauri stars, TTS) - это молодые звезды с мае- сой < 2Мо к возрастом около 106 - 107 лет, находящиеся на стадии сжатия к главной последовательности. Они были выделены в отдельный класс астрофизических объектов еще А.Джоем по их характерным эмиссионным спектрам, напоминающим спектр солнечной хромосферы (Джой, 1945). На диаграмме Герцшпрунга-Рессела звезды типа Т Тельца располагаются справа над главной последовательностью, обычно в области поздних спектральных классов G-М. Различают классические звезды типа Т Тельца (Classical Т Tauri Stars, CTTS) и звезды типа Т Тельца со слабыми линиями (Weak Line Т Tauri Stars, WTTS). Данная работа полностью посвящена классическим звездам типа Т Тельца.
Сейчас уже нс оспаривается никем, что CTTS - это звезды, на которые все еще продолжает падать вещество из образовавшегося вокруг звезды аккреционного диска. Если раньше об аккреционных дисках только догадывались, судя по косвенным признакам, таким, как избыток излучения в ИК диапазоне, то сегодня их можно напрямую увидеть. Впервые изображения околозвездных дисков были получены методом интерферо- мстрии в миллиметровом диапазоне (Сарджент, Белых, 1993). Также на сегодняшний день есть изображения дисков, полученных с Космического телескопа им.Хаббла (О’Делл и др., 1993). Именно диски и продолжающаяся аккреция ответственна за наблюдаемые отличия CTTS от звезд главной последовательности.
Для CTTS характерны магнитные поля величиной порядка килогаусса. Косвенными признаками наличия сильного магнитного поля являются сильные УФ эмиссионные линии и рентгеновская светимость, превышающие по интенсивности на 2-3 порядка аналогичные солнечные величины (Монтмерле и др., 1983). В 90-х появилась возможность напрямую изморить величины магнитного поля, используя Зеемановское уширение магнито-чувствительных линий (например, Джонс-Крулл и др., 1999). Магнитное поле играет немаловажную роль в жизни CTTS, упорядочивая процесс аккреции на центральную звезду.
В наблюдательном проявлении CTTS отличаются от звезд главной последовательности тем, что у них есть избыточная эмиссия, особенно за- мотная в ИК и УФ диапазонах, а также линейчатый эмиссионный спектр низкого возбуждения. За избыток излучения в ИК дипазоно отвстствс- иен аккреционный диск, нагретый центральной звездой. Причем по фор- мо спектра в данной области можно заключить, что диск но является пассивным образованием, только лишь псроизлучающим свет звезды, а активно взаимодействует с ней. Действительно, распределение энергии является плоским в диапазоне 1-10 мкм, а светимость в ИК диапазоне очень высока, частенько даже превосходит светимость центрального объекта системы. Это говорит о собственном излучении диска, обусловленном аккрецией вещества на центральную звезду.
В оптическом диапазоне в спектрах CTTS можно видеть фотосфорнос излучение центральной звезды, но его абсорбционные линии менее глубоки, чем у звезд ГП тех же спектральных классов. Это связано с том, что в спектрах CTTS присутствует дополнительный континуум нефото- сферного происхождения, или, как еще его называют, вейлинг (вуалиро- ванне). Исследованию и оценке величины вейлинга в оптической части спектра посвящено множество работ (например, Басри, Баталья, 1990). У наиболее активных CTTS величина войлинга может в несколько раз превышать излучение фотосферы, при этом абсорбционные линии почти исчезают, как, например, в случае DG Таи (Хсссман, Гюнтер, 1997). Интенсивность добавочного континуума возрастает в коротковолновую область, что указывает на излучение достаточно горячего газа. В УФ части спектра мы видим именно добавочный континуум, учитывая, что звезды поздних спектральных классов, к которым обычно принадлежат CTTS, излучают пренебрежимо мало при А < 3000 А.
Из-за наличия войлинга у CTTS возникают трудности с опродслони- ем их спектрального класса, и, что еще хуже, с определением величины межзвездного поглощения в направлении на CTTS. Это происходит потому, что оценка Ау проводится путем сравнения спектра изучаемой звезды и template-спектра звезды того же спектрального класса. Результат таких неопределенностей налицо: для одной н той же звезды, при нс- пользовании различных способов нахождения величины вейлинга, могут получиться величины межзвездного поглощения, отличающиеся друг от друга в несколько раз, как например в случае DR Тан: различные авторы дают для нес Ау от 0.5“ (Уайт, Гец, 2001) до 3.2“ (Хартиган и др., 1995). Конечно, ни о каких точных определениях параметров звезд при такой неопределенности в величине межзвездного поглощения не может быть и речи.
...
В диссертации проведен анализ УФ спектров тринадцати звезд типа Т
Тельца. Данные спектры были получении с Космического телескопа
им.Хаббла с помощью спектрографа STIS. На основе анализа получены
следующие основные результаты:
1. Отождествлены абсорбционные и эмиссионные линии в диапазоне
длин волн 1200-3000 А, характерные для молодых звезд типа Т Тельца.
Наряду с линиями высокотемпературных ионов, таких, как СIV и N V,
обнаружены линии нейтральных атомов (N1, SI, OI) и линии
молекулярного водорода.
2. Показано, что спектральное разрешение влияет на интерпретацию УФ
спектров звезд типа Т Тельца. Определение уровня континуума по
спектрам с разрешением R~ 24000 и даже R~ 2000 вполне надежно, но при
анализе ШЕ-спектров с (5А ~ 6А) ошибка в уровне континуума при А <
1700 А может быть значительной.
3. Обнаружено систематическое превышение величин межзвездного
поглощения Ау в направлении на звезды типа Т Тельца, определенных но
оптическим спектрам, над найденными нами из анализа УФ спектров
верхними пределами величин А,,. Вероятно, это показывает, что закон
межзвездного поглощения в направлении на области звездообразования
Tau-Aur и Ориона в УФ диапазоне сильно отличается от стандартного, что
обусловлено пониженным количеством мелких пылинок, ответствен- пых
за Формирование "горба" в районе 2200 А.
4. На кривой, описывающей распределение энергии в УФ континууме
BP Таи, Т Таи, RY Таи, GW Ori около 2000 А есть перегиб, что указывает
на составной характер континуума в данной области. Видимо,
коротковолновой континуум формируется в области с гораздо более
высокой температурой по сравнению с областью формирования
континуума при А > 2000 А.
5. Из сравнения наблюдаемых и теоретических отношений потоков в
линиях дублета СIV и эмиссионном континууме найдено, что указанные
линии и добавочный континуум не могут образовываться в одном и том же
месте. Это справедливо по крайней мере для 6 звезд типа Т Тельца: Т Таи,
DR Таи, RY Таи, DS Таи, DG Таи, TW Нуа. Скорее всего, в случае этих
звезд большая часть аккрецируемого вещества падает на звезду с
1
маленькой радиальной компонетной скорости, не образуя при этом АУВ.
Вероятно, двухкомпонентная природа УФ континуума CTTS также
обусловлена наличием двух зон энерговыделения: АУВ и турбулентного
или пограничного слоя.
6. Предложены две схемы нерадиальной аккреции.
А) Модель двухкомпонентной аккреции. Аккреционный диск доходит до
поверхности звезды и вещество оседает в экваториальной плоскости
звезды, образуя пограничный слой. При этом малая часть вещества все же
вмораживается в магнитные силовые линии и по ним течет на звезду с
образованием АУВ. Эмиссионный континуум в такой модели образуется,
главным образом, в пограничном слое.
Б) Модель струй. Аккреционный диск на близких расстояниях от звезды
теряет осесимметричность, и вещество падает на звезду, образуя 2 или
более струй, причем падение основной части вещества происходит сильно
нерадиально, в результате чего его торможение происходит без
образования АУВ. В этом случае эмиссионный континуум формируется в
турбулентном слое.
7. Найдены параметры звезд Т Таи, DR Таи, RY Таи: массы
центральных объектов, их радиусы и верхние пределы светимости, а также
темпы аккреции и болометрические светимости эмиссионных континуумов.
8. Проанализированы профили эмиссионных и абсорбционных линий в
случае звезд DR Таи и TW Нуа с указанием области их формирования,
оценкой физических и кинематических характеристик в них. Показано, в
частности, что абсорбционные компоненты в синем крыле линий обеих
звезд формируются в ветре, уже сколлимировавшемся в джет.
...
Боувьс и др. (Bouvier J., Covino E, Kovo O. ct al.), "COYOTES IL SPOT
properties and the origin of photometric period variations in T Tauri stars.",
Astron. Astrophys. 299, 89 (1995).
Валенти и др. (Valenti J.A., Basri G., Jones C.M.), "T Tauri stars in blue",
Astron. J. 106, 2024 (1993).
Валенти, Джонс-Крулл (Valenti J.A., Johns-Krull C.M., Linsky J.L.), An IUE
Atlas of Pre-Main-Sequence Stars. I. Co-added Final Archive
Spectra from the SWP Camera", Astrophys. J. Suppl. 129, 399 (2000).
Вальтер и др. (Walter F.M., Hcrczcg G., Brown A. ct al.)/'Mapping the
Circumstellar Environment of T Tauri with Fluorescent Щ Emission", Astron. J.
126, 3076 (2003).
Вебб и др. (Webb R.A., Zuckerman В., Platais I ct al.) "Discovery of Seven
Tauri Stars and a Brown Dwarf Candidatein the Nearby TW Hydrae
Association", ApJ 512, L63 (1999).
Всвср, Джонс (Weaver Wm.B., Jones G.), "A catalog of co-addcd IRAS fluxes
of Orion population stars", Astrophys. J. Suppl. 78, 239 (1992).
"Atomic Data for Astrophysics. II. New Analytic FITS for Photoionization Cross
Sections of Atoms and Ions", Astrophys. J. 465, 487 (1996).
Вилнср и др. (Wilncr D.J., Ho P.T.P., Kastner J H Rodrigucz L.F ) VLA
Imaging of the Disk Surrounding the Nearby Young Star TW Hydrae",
Astrophys.J. 534, 101 (2000).
Р, и ™ т „ “ ДР; (Whittet D.C.B., Slienoy S.S., Clayton G.C. Gordon K.D.) The
ultraviolet extinction curve of intracloud dust in Taurus", Astrophysics of Dust,
Estes Park, Colorado, p.4 (2003).
Вихмаи и др. (Wichmann R., Bastian U., Krauttcr.!., ct al.) "HIPPAR- COS
observations of pre-main-sequence stars", Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 301,
L39 (1998).
Гагне и др. (Gagne M., Caillault J.-P., Stauffer J.R.), "Deep ROSAT HRI
observations of the Orion nebula region", Astrophys. J. 445, 280 (1995).
Гомес де Кастро, Франкуейра (Gomez de Castro, A.I., Franqueira, M.), "IUE-
ULDA Access Guide No. 8: T Tauri Stars", ESA SP-1205 (Noordwijk, The
Neetherlands, 1997).
... всего 80 источников