Estrela variável cataclísmica - Cataclysmic variable star

Uma variável cataclísmica não magnética. Uma anã branca acrescenta matéria de sua companheira Roche, que preenche o lóbulo .

Estrelas variáveis ​​cataclísmicas ( CV ) são estrelas que aumentam irregularmente em brilho por um grande fator, então caem de volta para um estado quiescente. Elas foram inicialmente chamadas de novas , do latim 'novo', uma vez que aquelas com um brilho de explosão visível a olho nu e um brilho quiescente invisível apareceram como novas estrelas no céu.

Estrelas variáveis ​​cataclísmicas são estrelas binárias que consistem em dois componentes; uma anã branca primária e uma secundária de transferência de massa . As estrelas estão tão próximas umas das outras que a gravidade da anã branca distorce a secundária, e a anã branca acrescenta matéria da companheira. Portanto, a secundária é freqüentemente chamada de estrela doadora . A matéria em queda, que geralmente é rica em hidrogênio , forma na maioria dos casos um disco de acreção ao redor da anã branca. A forte emissão de UV e raios-X é freqüentemente vista a partir do disco de acreção, alimentada pela perda de energia potencial gravitacional do material em queda.

O material na borda interna do disco cai na superfície do primário da anã branca. Uma explosão clássica de nova ocorre quando a densidade e a temperatura na parte inferior da camada de hidrogênio acumulada aumentam o suficiente para iniciar reações descontroladas de fusão de hidrogênio , que rapidamente convertem a camada de hidrogênio em hélio . Se o processo de acreção continuar por tempo suficiente para trazer a anã branca para perto do limite de Chandrasekhar , o aumento da densidade interna pode iniciar uma fusão descontrolada de carbono e desencadear uma explosão de supernova Tipo Ia , que destruiria completamente a anã branca.

O disco de acreção pode estar sujeito a uma instabilidade que leva a explosões de novas anãs , quando a parte externa do disco muda de um modo frio e opaco para um modo mais quente e brilhante por um tempo, antes de reverter para o modo frio. As novas anãs podem ocorrer em uma escala de tempo de dias a décadas.

Classificação

Variáveis ​​cataclísmicas são subdivididas em vários grupos menores, geralmente nomeados em homenagem a uma estrela protótipo brilhante característica da classe. Em alguns casos, o campo magnético da anã branca é forte o suficiente para interromper o disco de acreção interno ou até mesmo impedir totalmente a formação do disco. Os sistemas magnéticos freqüentemente mostram polarização forte e variável em sua luz óptica e, portanto, às vezes são chamados de polares ; estes freqüentemente exibem flutuações de brilho de pequena amplitude no que se presume ser o período de rotação da anã branca.

Supernovas Estas são classificadas como variáveis ​​cataclísmicas e têm explosões extremamente grandes que destroem a estrela progenitora. Algumas resultam de anãs brancas em sistemas binários, mas outras são estrelas muito massivas.
(Clássico) novae Essas variáveis ​​cataclísmicas têm explosões muito grandes, de 6 a 19 magnitudes, causadas pela fusão termonuclear de material acumulado na anã branca.
Novae recorrente Eles têm explosões de cerca de 4 a 9 magnitudes, repetindo-se a cada 10 a 80 anos. Os exemplos incluem T Pyxidis e RS Ophiuchi .
Novas anãs As novas anãs, ou estrelas U Geminorum , são variáveis ​​cataclísmicas que se observam brilhar repetidamente, embora em uma quantidade menor do que as novas clássicas.
Estrelas Z Camelopardalis "Pare" temporariamente em um brilho específico abaixo de seu pico
Estrelas de SU Ursae Majoris Têm "super-explosões" que são mais brilhantes do que a média
Estrelas SS Cygni Têm explosões de dois comprimentos distintos
Nova vermelha luminosa Essas são fusões estelares que ficam muito vermelhas após a explosão.
Polars
As estrelas AM Herculis são binárias nas quais o campo magnético da anã branca sincronizou o período de rotação desta com o período orbital binário. A matéria da estrela doadora é canalizada magneticamente para a anã branca em vez de formar um disco.
DQ Herculis , também chamado de 'polares intermediários', tem um campo magnético ligeiramente mais fraco do que as estrelas AM Herculis ; há um disco de acreção, mas a subestrutura nele é criada pelo campo.
VY Sculptoris Estas são estrelas que ocasionalmente perdem brilho em mais de uma magnitude, com explosões muito ocasionais do tipo nova anã durante o estado de escuridão. Eles podem ser uma subclasse de polares.
AM Canum Venaticorum Essas são variáveis ​​cataclísmicas cujos componentes são anãs brancas; o disco de acreção é composto principalmente de hélio, e eles são interessantes como fontes de ondas gravitacionais .
SW Sextantis Elas são como novas anãs, mas têm o disco de acreção em um estado estável, portanto, não mostram explosões; o disco emite de maneira não uniforme. Geralmente também são variáveis ​​eclipsantes , embora isso pareça ser um artefato de seleção .
Z Andromedae (variáveis ​​simbióticas) Estes são binários próximos com um grande componente frio perdendo massa para um componente compacto mais quente e disco de acreção.

Existem mais de 1600 sistemas CV conhecidos. O catálogo foi congelado em 1 de fevereiro de 2006, embora mais sejam descobertos a cada ano.

Descoberta

Variáveis ​​cataclísmicas estão entre as classes de objetos astronômicos mais comumente encontrados por amadores, já que uma variável cataclísmica em sua fase de explosão é brilhante o suficiente para ser detectada com instrumentos muito modestos, e os únicos objetos celestes facilmente confundidos com eles são asteróides brilhantes cujo movimento noturno a noite está clara.

Verificar se um objeto é uma variável cataclísmica também é bastante simples: geralmente são objetos bastante azuis, exibem variabilidade rápida e forte e tendem a ter linhas de emissão peculiares . Eles emitem nas faixas do ultravioleta e do raio X ; espera-se que também emitam raios gama, a partir da aniquilação de pósitrons de núcleos ricos em prótons produzidos na explosão de fusão, mas isso ainda não foi detectado.

Cerca de seis novas galácticas (isto é, em nossa própria galáxia ) são descobertas a cada ano, enquanto modelos baseados em observações em outras galáxias sugerem que a taxa de ocorrência deve estar entre 20 e 50; essa discrepância se deve em parte ao obscurecimento pela poeira interestelar e em parte à falta de observadores no hemisfério sul e às dificuldades de observação enquanto o Sol está alto e na lua cheia .

Superhumps

Artigo principal: Superhump

Algumas variáveis ​​cataclísmicas experimentam iluminações periódicas causadas por deformações do disco de acreção quando sua rotação está em ressonância com o período orbital do binário.

Referências

links externos