Неустойчивость тейлера магнитного поля Ap звезды 56 Ari как возможная причина наблюдаемых изменений её периода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена поиску физического механизма, ответственного за изменения фотометрического периода у химически пекулярной звезды 56 Ari. Ранее было показано, что наблюдаемое у звезды увеличение периода по своей скорости на несколько порядков превосходит величины, ожидаемые в случае эволюционного изменения углового момента, а также в результате магнитного торможения. Отсутствуют также вековые изменения в поверхностной структуре и в условиях видимости химических пятен, обеспечивающих вращательную модуляцию блеска звезды. Мы предполагаем, что изменения периода 56 Ari обусловлены дрейфом поверхностных магнитных структур и связанных с ними химических пятен в результате изгибной (Тейлеровской) неустойчивости фонового магнитного поля в лучистой зоне звезды. Результаты численного моделирования, представленные в статье, дают скорости роста и дрейфа наиболее быстро растущей неосесимметричной моды неустойчивости, согласующиеся с наблюдаемой скоростью изменения периода 56 Ari. Модель также воспроизводит поверхностную геометрию магнитного поля звезды. Предложенный механизм может быть использован для объяснения направления и характера изменений периодов также и у других Ap/Bp звезд, демонстрирующих этот эффект.

Об авторах

И. С. Потравнов

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российской академии наук Институт астрономии; Институт cолнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: ilya.astro@gmail.com
Москва, Россия; Иркутск, Россия

Л. Л. Кичатинов

Институт cолнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: kit@iszf.irk.ru
Иркутск, Россия

Список литературы

  1. D.W.N. Stibbs, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 110, 395 (1950).
  2. G. Michaud, 160, 641 (1970).
  3. G. Michaud, G. Alecian, and J. Richer, Atomic Diffusion in stars (Springer International Publishing, 2015).
  4. G. Alecian and S. Vauclair, Astron. and Astrophys. 101, 16 (1981).
  5. G. Michaud, C. Megessier, and Y. Charland, Astron. and Astrophys. 103, 244 (1981).
  6. T.G. Cowling, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 105, 166 (1945).
  7. D. Moss, Magnetic Fields Across the Hertzsprung-Russell Diagram, edited by G. Mathys, S.K. Solanki, and D.T. Wickramasinghe (San Francisco: ASP Press, 2001), ASP Conf. Proc. 248, 305 (2001).
  8. G. Alecian and M.J. Stift, Astron. and Astrophys. 516, id. A53 (2010).
  9. M.J. Stift and G. Alecian, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 457(1), 74 (2016).
  10. A. Belopolsky, Astron. Nachricht. 196(1), 1 (1913).
  11. F.A. Catalano and P. Renson, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 127, 421 (1998).
  12. D.M. Pyper and S.J. Adelman, Publ. Astron. Soc. Pacific 132(1008), id. 024201 (2020).
  13. D.M. Pyper and S.J. Adelman, Publ. Astron. Soc. Pacific 133(1026), id.084203 (2021).
  14. D.M. Pyper, T. Ryabchikova, V. Malanushenko, R. Kuschnig, S. Plachinda, and I. Savanov, Publ. Astron. Soc. Pacific 339, 822 (1998).
  15. D.M. Pyper, I R. Stevens, and S.J. Adelman, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 431(3), 2106 (2013).
  16. C. Trigilio, P. Leto, G. Umana, C.S. Buemi, and F. Leone, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 384(4), 1437 (2008).
  17. Z. Mikulášek, J Krtika, J.G. W. Henry, J. Jank, et al., Astron. and Astrophys. 534, id. L5 (2011).
  18. Z. Mikulášek, Contrib. Astron. Observ. Skalnate Pleso 46(2), 95 (2016).
  19. M. Shultz, Th. Rivinius, B. Das, G.A. Wade, and P. Chandra, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 486(4), 5558 (2019).
  20. K. Stȩpień, Astron. and Astrophys. 337, 754 (1998).
  21. I. Potravnov, N. Piskunov, and T. Ryabchikova, Astron. and Astrophys. 689, id. A111 (2024).
  22. S.J. Adelman, R.J. Dukes, Jr., and D.M. Pyper, Astron. J. 104, 314 (1992).
  23. S.N. Shore and S.J. Adelman, 209, 816 (1976).
  24. B. Musielok, Inform. Bull. Var. Stars № 3257 (1988).
  25. S.J. Adelman, V. Malanushenko, T.A. Ryabchikova, and I. Savanov, Astron. and Astrophys. 375, 982 (2001).
  26. J. Krtika, Z. Mikulášek, T. Lüftinger, D. Shulyak, J. Zverko, J. Žižovský, and N.A. Sokolov, Astron. and Astrophys. 537, id. A14 (2012).
  27. Y. Pakhomov, I. Potravnov, A. Romanovskaya, and T. Ryabchikova, Universe 10(9), id. 341 (2024).
  28. L. Mestel and N.O. Weiss, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 226, 123 (1987).
  29. J. Krtika, Z. Mikulášek, G.W. Henry, P. Kurfürst, and M. Karlický, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 464(1), 933 (2017).
  30. K. Takahashi and N. Langer, Astron. and Astrophys. 696, id.A129 (2025)
  31. R.J. Tayler, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 161, 365 (1973).
  32. E. Pitts and R.J. Tayler, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 216, 139 (1985).
  33. H.C. Spruit, Astron. and Astrophys. 381, 923 (2002).
  34. G. Rüdiger, L.L. Kitchatinov, and D. Elstner, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 425(3), 2267 (2012).
  35. G. Rüdiger and L.L. Kitchatinov, Geophys. and Astrophys. Fluid Dyn. 104(2–3), 273 (2010).
  36. L.L. Kitchatinov, I.S. Potravnov, and A.A. Nepomnyashchikh, Astron. and Astrophys. 638, id. L9 (2020).
  37. A.J. Cannon and E.C. Pickering, The Henry Draper (HD) Catalogue. Vol.91: 0h, 1h, 2h and 3h, Ann. Harvard College Observ. 91 (1918).
  38. D. Shulyak, O. Kochukhov, G. Valyavin, B.-C. Lee, G. Galazutdinov, K.-M. Kim, I. Han, and T. Burlakova, Astron. and Astrophys. 509, id. A28 (2010).
  39. A.P. Hatzes, in Peculiar versus Normal Phenomena in A-type and Related Stars, IAU Colloquium № 138, held in Trieste, Italy, July 1992; edited by M.M. Dworetsky, F. Castelli, R. Faraggiana, (San Francisco, CA: ASPC Publisher, 1993), Proc. IAU Symp. 44, 258 (1993).
  40. T. Ryabchikova, G.A. Wade, and F. LeBlanc, in Modelling of Stellar Atmospheres, Proc. of the 210th Symposium of the IAU, held at Uppsala University, Uppsala, Sweden, 17–21 June, 2002; edited by N. Piskunov, W.W. Weiss, and D.F. Gray, (San Francisco, CA: ASPC Publisher, 2003), Proc. IAU Symp. 210, 301 (2003).
  41. I. Potravnov, et al., in preparation (2025).
  42. E.F. Borra and J.D. Landstreet, Astrophys. J. Suppl. 42, 421 (1980).
  43. M.E. Shultz, S. Owocki, Th. Rivinius, G.A. Wade, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 499, 5379 (2020).
  44. O. Kochukhov and S. Bagnulo, Astron. and Astrophys. 450, 763 (2006).
  45. A.J. Deutsch, Astron. J. 58, 37 (1953).
  46. S.S. Provin, 118, 281 (1953).
  47. L.L. Kitchatinov and G. Rüdiger, Astron. and Astrophys. 478(1), 1 (2008).
  48. Л.Л. Кичатинов, Астрон. журн. 85(3), 279 (2008).
  49. H.C. Spruit, Astron. and Astrophys. 349, 189 (1999).
  50. S. Chandrasekhar, Hydrodynamic and hydromagnetic stability (Oxford: Clarendon Press, 1961).
  51. M. Goossens, D. Biront, and R.J. Tayler, Astrophys. Space Sci. 75(2), 521 (1981).
  52. B. Paxton, L. Bildsten, A. Dotter, F. Herwig, P. Lesaffre, and F. Timmes, Astrophys. J. Suppl. 192(1), id. 3 (2011).
  53. E.N. Parker, Astrophys. Space Sci 62(1), 135 (1979).
  54. D.W. Hughes and N.O. Weiss, J. Fluid Mech. 301, 383 (1995).
  55. P. Renson and J. Manfroid, Astron. and Astrophys. 498(3), 961 (2009).
  56. А.И. Богомазов, А.В. Тутуков, Астрон. журн. 86, 240 (2009).
  57. А.В. Тутуков, А.В. Федорова, Астрон. журн. 87(2), 178 (2010).
  58. F.R. N. Schneider, S.T. Ohlmann, P. Podsiadlowski, F.K. Ropke, S.A. Balbus, R. Pakmor, and V. Springel, Nature 574(7777), 211 (2019).
  59. G. Rüdiger, D. Elstner, and T.F. Stepinski, Astron. and Astrophys. 298, 934 (1995).
  60. M.V. Rekowski, G. Rüdiger, and D. Elstner, Astron. and Astrophys. 353, 813 (2000).
  61. V. Prat, S. Mathis, B. Buysschaert, J. Van Beeck, D.M. Bowman, C. Aerts, and C. Neiner, Astron. and Astrophys. 627, id. A64 (2019).
  62. S. Mathis, L. Bugnet, V. Prat, K. Augustson, S. Mathur, and R.A. Garcia, Astron. and Astrophys. 647, id. A122 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025