長週期變星

獵戶座S的脈動，顯示灰塵的產生和邁射。（ESO）

長週期變星是描述各種類型低溫亮脈動變星的術語。它經常被縮寫為LPV.

變動的類型

變星總表並未定義長週期變星，然而它確實將蒭藁變星描述圍成週期變星[1]。這個名詞最初使用於19世紀，在更精確地分類變星之前，指的是週期尺度通常在數百天以上的變星們[2]。到20世紀中葉，長週期變星指的是低溫的巨星[3]。蒭藁變星、半規則變星和其它脈動變星之間的關係仍在調查中，而長週期變星一詞通常僅限於最低溫的脈動變星，因而幾乎全都是蒭藁變星。半規則變星被認為是介於長週期變星和造父變星的變星[4][5]。

在《變星總表》出版後，蒭藁變星和半不規則變星，尤其是SRa型變星，通常都被視為長週期變星[6][7]。最廣泛的長週期變星包括蒭藁變星、半規則變星、慢不規則變星和光學重力透鏡實驗（OGLE）中的小振幅紅巨星（OSARGs），也包括巨星和超巨星[8]。但小振幅的紅巨星通常不被視為長週期變星[9]，許多作者繼續用限制性的語詞只指 and many authors continue to use the term more restrictively to refer just to Mira and semiregular variables, or solely to Miras.許多作者繼續用限制性的詞來只指蒭藁變星和半規則變星，或者只是蒭藁變星[10]。美國變星觀測者協會（AAVSO）的長週期變星組則涵蓋蒭藁變星、半規則變星（SR）、L型變星和金牛座RV型變星、和所有受到關注的紅巨星[11]。

金牛座RV型變星是另一種低溫且變化緩慢的變星。AAVSO 也觀察SRc和Lc型的變星，它們分別是半規則和不規則的低溫超巨星。因為只有漸近巨星分支星和可能的紅巨星支尖星，所以最近的研究越來越關注於長週期變星。這些變星中，最近分類的小振幅紅巨星（OSARGs）是迄今為止數量最多的，還包含高比例的紅巨星[8]。

性質

在銀河系中心半人馬座A中4顆蒭藁變星的光變曲線。

長週期變星是脈動的低溫巨星或超巨星，變星的週期從大約100天或只有幾天的小振幅紅巨星，到超過1,000天。在某些情況下，這些變化太微弱而無法確定週期，因而它們是否真正是非週期性的，還是一個懸而未決的問題[8]。

長週期變星具有的光譜類型是F和傾向紅色，但許多的光譜類型是M、S-型星（類似K5-M型）或C型星。許多天空中最紅的星，像是獵犬座Y（La Superba）、天鷹座V、和人馬座VX都是長週期變星。

許多長週期變星，包括所有的蒭藁變星，都是亮度是太陽數千倍的熱脈動漸近巨星分支星。有些半規則變星和不規則變星是低亮度的巨星，而其它的是較亮的超巨星，包括一些已知最大的恆星，像是大犬座VY。

長次週期變星

有四分之一至一半的長週期變星顯示非常緩慢的變化，在可見光波長下有週期約為主脈動週期的10倍，而振幅高達一個星等的變化。這些稱為長次週期變星，但長次週期變化的原因仍未知。連星的交互作用、塵埃形成、自轉或非逕向振盪都被作為原因提出，但都無法解釋觀測的結果[12]。

脈動模式

蒭藁變星大多是基本模式（英语：fundamental mode）的脈動，而在漸近巨星分支的半規則變星和不規則變星的脈動在第一、第二和第三泛音。許多不太規則的長週期變星則有多種模式下的脈動[13]。

長次週期不能由基本模式逕向脈動或其諧波所引起，但奇特的脈動模式或許是一種可能的解釋[12]。

參考資料

  1. ^ Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; et al. VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013). VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Originally Published in: 2009yCat....102025S. 2009, 1. Bibcode:2009yCat....102025S. 
  2. ^ Parkhurst, Henry Martyn; Pickering, Edward Charles. Observations of variable stars. Annals of the Astronomical Observatory of Harvard College. 1893, 29 (4): 89. Bibcode:1893AnHar..29...89P. 
  3. ^ Merrill, Paul W. Long-period variable stars and the stellar system. Popular Astronomy. 1936, 44: 62. Bibcode:1936PA.....44...62M. 
  4. ^ Rosino, L. The Spectra of Variables of the RV Tauri and Yellow Semiregular Types. Astrophysical Journal. 1951, 113: 60. Bibcode:1951ApJ...113...60R. doi:10.1086/145377. 
  5. ^ Smak, Józef I. The Long-Period Variable Stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 1966, 4: 19–34. Bibcode:1966ARA&A...4...19S. doi:10.1146/annurev.aa.04.090166.000315. 
  6. ^ Merrill, Paul W. Periods and Lights-Ranges of Long-Period Variable Stars. Astrophysical Journal. 1960, 131: 385. Bibcode:1960ApJ...131..385M. doi:10.1086/146841. 
  7. ^ Harrington, J. Patrick. Variations in the maxima of long-period variables. Astronomical Journal. 1965, 70: 569. Bibcode:1965AJ.....70..569H. doi:10.1086/109783. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 Soszyński, I.; Udalski, A.; Szymański, M. K.; Kubiak, M.; Pietrzyński, G.; Wyrzykowski, Ł.; Szewczyk, O.; Ulaczyk, K.; Poleski, R. The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. IV. Long-Period Variables in the Large Magellanic Cloud. Acta Astronomica. 2009, 59 (3): 239. Bibcode:2009AcA....59..239S. arXiv:0910.1354 可免费查阅. 
  9. ^ Masaki Takayama; Hideyuki Saio; Yoshifusa Ita. On the pulsation modes of OGLE small amplitude red giant variables in the LMC. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2013, 431 (4): 3189. Bibcode:2013MNRAS.431.3189T. arXiv:1303.7059 可免费查阅. doi:10.1093/mnras/stt398. 
  10. ^ Tuthill, P. G.; Haniff, C. A.; Baldwin, J. E. Surface imaging of long-period variable stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1999, 306 (2): 353. Bibcode:1999MNRAS.306..353T. doi:10.1046/j.1365-8711.1999.02512.x 可免费查阅. 
  11. ^ AAVSO Observing Sections. [August 3, 2016]. （原始内容存档于2020-07-07）. 
  12. ^ 12.0 12.1 Nicholls, C. P.; Wood, P. R.; Cioni, M.-R. L.; Soszyński, I. Long Secondary Periods in variable red giants. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2009, 399 (4): 2063–2078. Bibcode:2009MNRAS.399.2063N. arXiv:0907.2975 可免费查阅. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.15401.x. 
  13. ^ Wood, P. R. Variable Red Giants in the LMC: Pulsating Stars and Binaries?. Publications of the Astronomical Society of Australia. 2000, 17 (1): 18–21. Bibcode:2000PASA...17...18W. doi:10.1071/AS00018 可免费查阅. 

外部連結