Диссертация (1150763), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В частности, на Рисунке 3.2a для линии SiIII λ 4552.622 Åвидна переменная квазиэмиссионная деталь (выделена светлым тоном) с шириной ≈ 50 км/с, которая перемещается за время наблюдений от значенийдоплеровских смещений V ≈ −130 км/с до V ≈ 130 км/с. Такое поведениепрофилей линий типично при их переменности, вызываемой НРП [121].66Таблица 3.3. Список линий, использованных при поиске переменности профилей линий.Здесь потенциалы возбуждения нижнего уровня линий Plow , полуширины (FWHM) и глубины линий d взяты из базы атомных данных VALD [149]Ионλ, ÅP low , эВ FWHM, Å Глубина, %AlIII 4529.1917.8276.64.3SiIII 4552.6219.0282.410.3SiIII 4567.8419.0265.67.3SiIII 4574.7619.0259.84.5OII4590.9725.6659.04.4OII4596.1725.6655.03.6NII4613.8718.4759.91.9OII4661.6422.9871.14.7NII4674.9118.5074.24.5HeII 4685.7048.3764.13.3NII4803.2920.6770.32.3SiIII 4813.3325.9821.41.1SiIII 4828.9525.9963.41.9HI4861.3210.20100.327.0OII4906.8226.3160.91.5HeI4921.9321.2255.615.7HeI5015.6820.6248.18.2HeI5047.7421.2265.22.8OII5190.5626.5558.80.7NII5666.6318.4771.52.9AlIII 5696.6015.6458.62.9SiIII 5739.7319.7263.93.867(a)−2SiIII 4552.622(б)I, 100.3270.2923.00.3272.00.2920.2281.00.2280.1940.00.1940.161−1.00.1280.0991.51.0−2000−100100−0.5−1.00.033−4.00.00.00.1610.1280.066−3.00.0330.50.099−2.00.066−1.50.0−300200−200(в)0−100V, км/с100200V, км/с−2HeI 5015.678(г)I, 10−2SiIII 5739.734I, 100.3273.00.3272.00.2922.50.2921.52.00.2620.2621.51.00.1940.50.1610.00.1610.00.128−0.5−0.50.099−1.00.0990.066−1.50.0660.033−2.00.033−2.50.0−1000V, км/с1002000.50.1940.1280.0−2001.00.228t obs , сут.0.228t obs , сут.I, 100.262t obs , сут.t obs , сут.0.262−2NII 4803.287−1.0−1.5−2.0−200−1000100200V, км/сРис.
3.2. Динамический спектр вариаций профилей линий SiIII λ 4552.62 Å (а),NII λ 4803.29 Å (б), HeI λ 5015.68 Å (в) и SiIII λ 5739.73 Å (г). tobs — время наблюдения, отсчитываемое от момента t = 0 получения первого спектра. Оттенками серого цветапоказаны отклонения от среднего спектра в единицах интенсивности континуума. Тонкиевертикальные линии показывают границы полосы ± V sin i для ε Per A683.4.2.
Регулярная переменность профилей линийВ работе [137] впервые было сообщено о регулярной переменности профилей линий триплета SiIII λλ4552–4574 Å в спектре ε Per A с частотами от1.8 до 10.9 сут.−1 .Этот результат был подтвержден в работе [138].
Анализ переменностипрофилей в видимом и УФ-диапазонах, выполненный в статье [147], подтвердил наличие регулярных компонентов вариаций профилей линий с частотамив интервале 2.8–10.6 сут.−1 .Для всех отобранных нами 22 линий мы провели Фурье-анализ вариацийпрофилей линий при использовании алгоритма CLEAN [110].
Использоваласьмодифицированная версия этого алгоритма [112], позволяющая более надежно, чем в стандартном варианте, удалить ложные пики Фурье-спектра. Длябольшей уверенности в реальности обнаруженных переменных компонентоввариаций профилей линий мы использовали малое значение уровня значимости q = 10−4 .Аналогично главе 2 каждый спектр был разбит на несколько временныхрядов, смещенных относительно друг друга по периоду.В результате проведенного анализа были обнаружены периодические изменения в профилях всех выбранных линий. На Рисунке 3.3 оттенками серогоцвета изображены спектры мощности Фурье-преобразования (P ) вариацийпрофилей линий на данных частотах (сут.−1 ) как функция доплеровскогосмещения от центра линии.Чтобы удостовериться, что обнаруженные регулярные компоненты вариаций профилей линий реальны, мы собрали их на одном рисунке для всехлиний (см.
Рисунок 3.4). В том случае, если какая либо из найденных частотрегулярных вариаций профилей линий соответствует ложному пику Фурьеспектра мощности вариаций профилей линий, она будет видна только для69(a)SiIII 4552.622P, 10−5730256253103.52.52500010043105155−1001.510.50200−200−100V, км/сHeI 5015.678P, 10−5(г)30330252.52520220151.510150−200−10000100200V, км/с100V, км/с200ν, сут.−1ν, сут.−1(в)−6102−200P, 1020ν, сут.−1415NII 4803.2874.5520ν, сут.−1(б)30SiIII 5739.734P, 10−52.521.5151100.55000.50−200−1000100200V, км/сРис. 3.3. Фурье-спектры мощности (периодограммы) для линий SiIII λ 4552.62 Å (а),NII λ 4803.29 Å (б), HeI λ 5015.68 Å (в) и SiIII λ 5739.73 Å (г). По оси x отложена лучевая скорость V , по оси y — частота ν, оттенками серого обозначено значение спектровмощности Фурье-преобразования P .
Тонкие вертикальные линии показывают границыполосы ± V sin i для ε Per A70какой-либо одной линии и, чаще всего, только для одного значения доплеровского смещения V .Из анализа Рисунка 3.4 очевидно, что все обнаруженные частоты, за исключением частоты ν = 15.29 сут.−1 , обнаружены в Фурье-спектре как минимум трех линий. Таким образом, мы можем предположить, что все остальныеобнаруженные частоты реальны.Всего было обнаружено восемь регулярных переменных компонентов вспектре ε Per A с частотами от 3.8 до 13.0 сут.−1 . Они даны в Таблице 3.4.Все обнаруженные частоты с ν ≤ 1/tobs были исключены из списка.Только один регулярный переменный компонент с ν = 12.99 сут.−1 былобнаружен всего для четырех линий. Остальные компоненты найдены, какминимум, для девяти линий.
Два регулярных компонента с частотами ν =4.59 и 5.35 сут.−1 присутствуют в Фурье-спектрах мощности всех анализируемых 22 линий.3.4.3. Вейвлет-анализ переменности линийАнализ разностных профилей линий в спектре звезды, представленныхна Рисунке 3.2, показывает присутствие нескольких дискретных особенностейпрофилей линий с различными ширинами.Мелкомасштабные особенности профилей линий могут быть связаны сих стохастической переменностью [109] и вкладом шумовых компонентов профиля, тогда как детали профилей с большими ширинами могут появлятьсяиз-за регулярной переменности профилей [40].Наиболее подходящим математическим аппаратом для изучения локальных деталей профилей линий на различных масштабах является вейвлет-анализ (см., например, [109, 150]).
В качестве материнского вейвлета удобно использовать MHAT-вейвлет с узким энергетическим спектром. Более подробно71161412ν, сут.–11086420−300−1000100300V, км/сРис. 3.4. Частоты регулярных компонентов вариаций профилей всех исследованных линийв спектре ε Per A (крестики). Тонкие вертикальные линии показывают границы полосы± V sin i для ε Per A72Таблица 3.4. Обнаруженные частоты регулярных компонентов вариаций профилей линий(отмечены знаком плюс). Знак минус в соответствующей строке означает, что данныйкомпонент на заданном уровне значимости α не был обнаружен. Длины волн указаны в Åν, сут.−13.82 4.59 5.35 6.11 6.88 8.41 9.94 12.99P , часы6.28 5.23 4.49 3.93 3.49 2.85 2.411.85AlIII 4529.19+++−−−+−SiIII 4552.62+++−−+−+SiIII 4567.84+++−++−−SiIII 4574.76+++++−+−OII 4590.97+++−−++−OII 4596.17+++−−+−+NII 4613.87−+++−+−−OII 4661.64+++−−+−−NII 4674.91+++++++−HeII 4685.70+++−−−−+NII 4803.29+++−−+−−SiIII 4813.33++++−++−SiIII 4828.95+++−−+−+HI 4861.32++++−−−−OII 4906.82+++++−−−HeI 4921.93+++−−+−−HeI 5015.68+++++++−HeI 5047.74+++++−+−OII 5190.56+++−−−−−NII 5666.63++++++−−AlIII 5696.60+++++++−SiIII 5739.73+++++−+−73(а)2SiIII 4552.622, tobs= 0.0 сут.W , 10−3(б)2SiIII 4552.622, tobs= 0.094 сут.W , 10−310090990168088014707706066050540440303302022010110s, км/с10s, км/с10018121050864200−200(в)−1000V, км/с100−2002002SiIII 4552.622, tobs= 0.194 сут.W , 10−33510090(г)0V, км/с1002002SiIII 4552.622, tobs= 0.327 сут.W , 109030580257020605015403010205s, км/с7060−3610080s, км/с−10043504023020110100−200−1000V, км/с1002000−200−1000V, км/с100200Рис.
3.5. Вейвлет-спектры мощности (скалограммы) для вариаций профиля линииSiIII λ 4552.62 Å для различных моментов времени tobs , отсчитываемых от начала наблюдений. По оси x отложена лучевая скорость V ; по оси y — масштаб вейвлет-преобразования s; оттенками серого обозначено значение вейвлет-спектров мощности W 2 (s, V ).Тонкие вертикальные линии показывают границы полосы ± V sin i для ε Per Aвейвлет-преобразование и MHAT-вейвлет описаны нами в разделе 1.1.3.На графиках показано значение W 2 (s, V ), которое характеризует распределение энергии изучаемого сигнала в пространстве (s, V ) — масштаб, доплеровское смещение вдоль профиля линии. Величина W (s, V ) определяетсяформулой (1.12), где в качестве переменной u выступает лучевая скорость V .Примерывейвлет-спектровмощностиW 2 (s, V )длялинииSiIII λ 4552.622 Å для спектров, полученных в различные моменты времениt, начиная с момента t = 0, соответствующего началу наблюдений, представлены на Рисунке 3.5.На рисунках видны два главных компонента вейвлет-спектров мощно-74сти.
Первый из них соответствует масштабу s = 10–15 км/с, второй — s == 40–70 км/с. Оба компонента, первый (среднемасштабный) и второй (крупномасштабный), являются сильнопеременными. Вейвлет-спектры мощностидля других линий выглядят подобным образом.Для того чтобы изучить эволюцию деталей разностных профилей линий, мы построили вейвлет-спектры как функцию времени для фиксированных масштабов s: Wi (s, V ) = W (s, V, t), где t = ti — время начала экспозициидля i-го спектра для всех линий, представленных в Таблице 3.3.
Набор функций W (s, V, t) для фиксированного масштаба s будем, как и в работе [109],называть динамическим вейвлет-спектром разностных профилей линий.На Рисунке 3.6 для иллюстрации представлены динамические вейвлетспектры для линии SiIII λ 4552.622 Å на разных масштабах s.При малых значениях (s ≈ 1 км/с, Рисунок 3.6а) можно видеть тольковклад шумового компонента профиля линии в амплитуду вейвлет-преобразования. Переменность динамических вейвлет-спектров на средних масштабах(s = 11.4 км/с, Рисунок 3.6б) вероятнее всего объясняется нерадиальнымифотосферными пульсациями звезды и определяется переменной амплитудойвариации поля скоростей в фотосфере.Переменностьдинамическихвейвлет-спектровдлямасштабов(s = 69 км/с, Рисунок 3.6в) частично может быть связана с НРП, так какзначения на шкале s близки к ширинам переменных деталей профилей линий. Следует также упомянуть, что значение параметра s = 69 км/с близко вполовине скорости вращения V sin i (см.
Таблицу 3.2). Можно сделать вывод,что крупномасштабные вариации вейвлет-спектров мощности связаны с изменениями полуширины линий в спектрах нерадиально пульсирующих звезд(см., например, [134]).75(a)2SiIII 4552.622, s = 1.01 км/сW , 100.3270.2920.262−4(б)W , 10−30.327163.50.292140.2623120.2280.2282.50.194t obs , сут.t obs , сут.2SiIII 4552.622, s = 11.39 км/с420.1610.1281.50.0990.0−10001006420.0330.00−20080.0660.50.0330.1610.1280.09910.066100.1940−2002000−100200V, км/сV, км/с(в)t obs , сут.1002SiIII 4552.622, s = 69.04 км/сW , 10−30.327180.292160.262140.228120.194100.16180.12860.0990.06640.033200.0−200−1000100200V, км/сРис.
3.6. Динамический вейвлет-спектр W 2 (s, V, t) вариаций профиля линии SiIII λ4552.622 Å для различных масштабов: s = 1.01 км/с (а), s = 11.39 км/с (б), s = 69.04 км/с(в). По оси x отложена лучевая скорость V , по оси y — время наблюдения tobs , оттенкамисерого обозначено значение вейвлет-спектров мощности W 2 (s, V, t). Тонкие вертикальныелинии показывают границы полосы ± V sin i для ε Per A763.5. Поиск магнитного поляДо настоящего времени магнитное поле ε Per A не было обнаружено[151]. Для того чтобы оценить магнитное поле звезды по выполненным нами спектрополяриметрическим наблюдениям ε Per A, мы использовали дваметода: LSD (Least Squares Deconvolution [114]) и модифицированный дифференциальный метод (МДМ), предложенный Холтыгиным и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
