On the nature of the prototype LBV AG Carinae I. Fundamental parameters during visual minimum phases and changes in the bolometric luminosity during the S-Dor cycle
Jose H. Groh, D. John Hillier, Augusto Damineli, Patricia A. Whitelock, Fred Marang, C. Rossi
我们提出了一个详细的光谱分析的发光的蓝色变量AG船底座在最后两个视觉最低阶段的S-Dor周期(1985-1990年和2000-2003年)。分析揭示了过量的He,N和Na,以及H,C和O的耗尽,在AG Car的表面上,表明存在hoc处理的材料。此外,恒星表面的N/O比值比星云中的高。我们发现AG Car的最小相位彼此不相等,因为我们推导出了1985-1990年(22,800 K)和2000-2001年(17,000 K)期间达到的最大有效温度之间的显著差异。1985-1990年的风终极速度为300公里/秒,2001年低至105公里/秒。然而,1985-1990年的质量损失率(1.5 x 10^(-5)Msun/年)低于2000-2001年的质量损失率(3.7 x 10^(-5)Msun/年)。我们发现,AG车的风是显着的丛生(f=0.10 - 0.25),必须在风深处形成团块。我们推导出在两个最小阶段的辐射热光度为1.5 x 10^6 Lsun,与通常的假设相反,随着恒星向V波段最大通量移动,辐射热光度降低到1.0 x 10^6 Lsun。假设AG Car的热光度下降是由于用于膨胀恒星外层的能量(Lamers 1995),我们发现膨胀层大约包含0.6 - 2 Msun。这样的质量比AG Car周围的星云质量低一个数量级,但与低光度LBV周围的星云质量和Eta Car的小矮人质量相当。如果如此大量的质量确实涉及S Dor型的变化,我们推测这种不稳定性可能是一次失败的大爆发,几个太阳质量永远不会从恒星中释放出来。(节略)
英文摘要:
We present a detailed spectroscopic analysis of the luminous blue variable AG Carinae during the last two visual minimum phases of its S-Dor cycle (1985-1990 and 2000-2003). The analysis reveals an overabundance of He, N, and Na, and a depletion of H, C, and O, on the surface of AG Car, indicating the presence of CNO-processed material. Furthermore, the ratio N/O is higher on the stellar surface than in the nebula. We found that the minimum phases of AG Car are not equal to each other, since we derived a noticeable difference between the maximum effective temperature achieved during 1985-1990 (22,800 K) and 2000-2001 (17,000 K). While the wind terminal velocity was 300 km/s in 1985-1990, it was as low as 105 km/s in 2001. The mass-loss rate, however, was lower from 1985-1990 (1.5 x 10^(-5) Msun/yr) than from 2000-2001 (3.7 x 10^(-5) Msun/yr). We found that the wind of AG Car is significantly clumped (f=0.10 - 0.25) and that clumps must be formed deep in the wind. We derived a bolometric luminosity of 1.5 x 10^6 Lsun during both minimum phases which, contrary to the common assumption, decreases to 1.0 x 10^6 Lsun as the star moves towards maximum flux in the V band. Assuming that the decrease in the bolometric luminosity of AG Car is due to the energy used to expand the outer layers of the star (Lamers 1995), we found that the expanding layers contain roughly 0.6 - 2 Msun. Such an amount of mass is an order of magnitude lower than the nebular mass around AG Car, but is comparable to the nebular mass found around lower-luminosity LBVs and to that of the Little Homunculus of Eta Car. If such a large amount of mass is indeed involved in the S Dor-type variability, we speculate that such instability could be a failed Giant Eruption, with several solar masses never becoming unbound from the star.(abridged)
Gemini Observatory/NSF’s NOIRLab;Armagh Observatory and Planetarium(阿马赫天文台和行星馆);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天体物理中心);University of Warsaw(华沙大学);Lund University(隆德大学)
最壮观的变星是亮蓝变星(LBV),它可以显示三种类型的变化。对LBV进化阶段的了解很少,并且不知道可变性的驱动机制。最常见的变异类型,S Dor不稳定性,发生在数十年的时间尺度上。在S Dor爆发期间,恒星的视星等增加,而热星等保持近似不变。在这项工作中,我们调查脉动作为一个可能的触发S多尔型爆发。我们使用非线性流体动力学代码,包括随时间变化的对流处理的包络模型计算脉动。我们初始化的脉动流体动力学模型的基础上线性非绝热计算。计算了从20到85 M $_{\odot}$的完整网格模型的脉动特性,在本文中,我们专注于少数几个模型,显示长周期脉动或爆发的行为,光球径向速度达到70-80公里/秒。目前,我们的模型无法跟踪质量损失,因此一旦爆发事件开始,我们的模拟就终止了。我们的研究结果表明,脉动本身不能驱动足够的表面膨胀,以喷射外层。然而,这里讨论的爆发和长周期脉动会产生有效温度和光度的巨大变化,预计会产生辐射驱动的质量损失率的巨大变化。
On the nature of candidate luminous blue variables in M33
亮蓝变星(LBV)被认为在大质量恒星演化中扮演着重要的角色,同时也是一些已知的最明亮的超新星的祖先。在本文中,我们提供了一个多波长的研究人口(候选人)LBV内确定M33。新的光谱提供了一个超过4年的观测基线,相对于已公布的数据,这是非常适合识别LBV爆发。M33的多历元光学和中红外测量进一步限制了样品的可变性,并允许搜索尘埃拱星喷出物。光谱和光度变化在样品中似乎很常见,但在许多情况下,需要进一步观察才能确定其物理来源。尽管如此,我们报告了一个新的爆发M33 Var C,而WNLh恒星B517在1993年至2010年之间过渡到一个较冷的B超巨星阶段证实了LBV分类。证明的概念定量分析提供了罗马诺的明星,其结果是一致的发现,它的热光度变化在其LBV的游览。B超巨星[HS 80] 110 A和冷超巨星B324这两颗恒星的温度和光度的组合似乎违反了经验的Humphreys-Davidson极限。中红外观测表明,一些候选者似乎与热的星周尘埃有关,尽管没有像船底座η这样极端的物体被发现。组合的多波长数据集表明,研究的LBV的人口被证明B[e]现象的恒星污染。其中,与热尘相关的一组光学暗淡、低光度恒星特别令人感兴趣,因为它们看起来与SN 2008 S和2008 NGC 300瞬变的可能祖先相似,尽管遭受较少的内在消光。[删节]
The canonical Luminous Blue Variable AG Car and its neighbor Hen 3-519 are much closer than previously assumed
亮蓝变星(Luminous Blue Variable,LBV)的强烈质量损失被认为在恒星演化中扮演着关键角色,但它们在演化序列中的位置仍然存在争议。理解它们独特的不稳定性的关键是它们的高观测光度,这通常取决于不确定的距离。在这里,我们报告的直接距离和空间运动的四个典型的银河系LBV-AG~Car,HR~Car,HD~168607,和(候选人)Hen~3-519-从盖亚的第一次数据发布。虽然HR~Car和HD~168607的距离在相当大的不确定性范围内与以前的文献估计一致,但Hen~3-519和AG~Car的距离都在$\sim$ 2~kpc,比以前假定的6--8~kpc要近得多。结果,Hen~3-519在HR图上远离LBV的轨迹,使其成为一个亮度低得多的天体。对于AG~Car,被认为是经典LBV的一个典型例子,它的较低光度也会使它离开S~Dor不稳定带。较低的光度使AG~Car和Hen~3-519都经历了先前的红超巨星阶段,降低了对它们壳层星云质量的估计,并意味着需要双星演化来解释它们的特殊性。这些结果也可能影响我们对LBV作为潜在超新星祖先及其孤立环境的理解。改进的距离将在盖亚第二次数据发布中提供,其中将包括更多的LBV。AG~Car和Hen~3-519暗示,这些新信息可能会改变我们对LBV的传统看法。
VLTI-AMBER velocity-resolved aperture-synthesis imaging of Eta Carinae with a spectral resolution of 12000. Studies of the primary star wind and innermost wind-wind collision
Wind-envelope interaction as the origin of the slow cyclic brightness variations of luminous blue variables
亮蓝变星(Luminous Blue Variable,LBV)是一种非常明亮的大质量恒星,其亮度、半径和光球温度在几年到几十年的时间尺度上呈现出巨大的准周期变化。这种变化的物理起源,在其原型之后被称为S Doradus循环,仍然难以捉摸。在这里,我们研究的反馈恒星风的质量损失的信封结构在恒星附近的爱丁顿极限。我们进行了一个随时间变化的流体动力学恒星演化计算,应用恒星风质量损失处方与温度依赖性的启发,预测系统的质量损失率低于25 kK的增加。我们发现,当风的质量损失率越过一个明确定义的阈值,在风的基础条件的不连续变化导致重组的恒星信封。所引起的剧烈的半径和温度变化,这发生在热时标的膨胀信封,反过来施加质量损失的变化,扭转了初始的变化,导致一个周期,缺乏一个固定的平衡配置。我们的概念验证模型广泛地再现了S剑鱼座变异性的典型观测现象。我们确定了三个关键的物理成分需要触发的不稳定性:膨胀信封在接近爱丁顿极限,温度范围内,降低不透明度不会导致加速外流,和质量损失率,随着温度的降低而增加,在这个温度范围内的临界阈值。我们的方案和模型提供了可测试的预测,并打开了大门,为一致的理论治疗的LBV阶段的恒星演化,其后果进一步演变为单星或双星系统。
Probing the wind and evolutionary state of the quiescent luminous blue variable Var$\,$2 in the Galaxy M33: constraints from self-consistent non-LTE modeling