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"": "在豐富多彩的恒星世界裡有一族變星,即光度變化的星。觀測變星的光度變化,測量它的光變曲線,研究它的周期變化等,對於研究變星的演化及食變雙星的軌道要素有重要意義。天文實測常用的是光電測光與CCD測光方法。由於光電光度計較為便宜,天文愛好者常予應用,因此這裡我們介紹常用的變星較差光電測光法。
一、變幻莫測的變星家族
變星家族以它光怪陸離的光變吸引著天文學家和廣大天文愛好者。變星按照光度變化的原因可分為兩類,即幾何變星和物理變星。由於星的表麵亮度不均看起來有光變的星叫自轉變星,由於係統中兩顆子星互相掩食造成光變的叫食變星;這兩種都屬於幾何變星。物理變星有很多種,如爆發變星、脈動變星和激變變星(即激變雙星)等。爆發變星是亮度劇烈變化的星;脈動變星因恒星表麵層有周期性的膨脹和收縮而產生光變;激變變星大都經曆過不同程度的爆發,可分為新星、再發新星、類新星變星、磁變星和矮新星等幾個次型。脈動變星類型很多,主要有天琴座RR型變星和造父變星。
表5·11 較亮的食變(雙)星
天琴座RR型變星:迅速脈動的巨星,光譜型為A~F,其周期變化範圍為0.2~1.2天,光變幅為0.2~2星等。光變曲線(亮度隨時間變化的曲線)的形態及變化周期基本一定,但也有的有周期性變化。這類變星傳統上稱為短周期造父變星。
造父變星:這類變星都是脈動著的超巨星,光變周期為1~135天,光變幅為百分之幾星等至2等,表麵層膨脹到極大時對應恒星光度最強的時候。
給出了一組變星的光變曲線,它們是以星等為縱坐標,時間為橫坐標繪出的。從中可以看出,變星的光變曲線有各種不同的類型,其光變周期、光變幅度等不儘相同。
二、變星的光電測光
下麵我們以食變(雙)星、脈動變星的光電觀測為例,介紹光電測光的方法及觀測資料的處理。對於初學者可以選擇一些較亮的變星作為測光的對象。
可供觀測的變星 表5.11、5.12分別給出較亮的食變(雙)星、造父變星(脈動變星)的位置、光變幅度、亮度極小的初始曆元及光變周期等有關數據,可供參考。
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較差測光方法 測量變星的光度變化,最方便的是使用光電較差法,即選一顆光度不變的星與變星作比較測量。要求比較星與被測變星有“三近”:位置相近,亮度相近,顏色(光譜型)相近。為了監測比較星的變化,還要再選擇一兩顆光度不變的星作為校驗星,當然,它必須是更好的測光標準星。
用光電較差法測光,一般使用光電光度計;測量的量是變星x與比較星c的星等差△mo。x與c的星等可由光電光度計測出的電流或光脈衝數換算得到。
表 較亮的造父變星
較差測光的具體步驟為:首先讓望遠鏡對準比較星,使之處於光度計的光欄中心,按所選擇的濾光片(如黃色的,測得的是比較星的V星等),觀測比較星的相應星等;然後稍稍移動望遠鏡使之偏離比較星,觀測天空背景的亮度;再把望遠鏡對向待測變星,將其導入光電頭的光欄之中測量其光強;再測其附近天空背景的亮度;這個程序重複若乾次後再測校驗星及其附近的天空。即按如下程序進行:
比較星→天光→變星→天光→比較星→天光→
變星→天光→較驗星→天光
如此作循環測量。
三、觀測資料的處理分析
將通過以上程序測得的數值,即比較星、變量、校驗星及其附近天光的光電流值(或光電脈衝數)記錄下來,然後按下述步驟處理。
計算變星與比較星的星等差並作大氣消光改正和星等歸化 變星與比較星的星等差 △v(假定使用黃色濾光片,測得的是V星等)為:
△v=-2.5Lg(dvx/dvc)
式中,dvx和dvc分別為變星x與比較星c的光電流數值與其附近天光電流數值之差。
有則,ov△為差等星的c星較比與x星變測觀外氣大在設
])cz(F—)xz(F[vk—v△=ov△
。出求法乘二小最由可VK;出求別分zces=)z(F式由可)cz(F和)c)z(F,時°57於小距頂天當。數函量質氣大的星較比與星變為別分)xz(F和)xz(F,數係光消氣大為vk,中式
。統係VBU的準標際國到化歸,ov△差等星外氣大的統係器儀量測將即,化歸的統係等星行進要中量測度光在此因,別差有會還統係準標與應響光分的統係器儀其是但,管增倍電光和片光濾的定規用采及鏡遠望射反的鋁鍍用應都站台各管儘
。數參的應相出求並,線曲變光製繪要化變的間時隨度光的星變究研了為 定測的數參關有及製繪的線曲變光
。5.9711542=DJ日略儒,分00點0時界世於當相分00點8間時京北,日1月1年9991如例,點算起的天1為分00點21時界世以是它。間時的到得而數計序順天每,日算起為午平治尼林格日1月1年3174前元公以是)DJ(日略儒。線曲變光的星變製繪標坐橫為)日略儒或時界世(間時以,)向方的加增值數等星為下向(標坐縱為等星外氣大以常通:製繪的線曲變光
。P期周的變光是就度長間時的間刻時小極主的近鄰個兩。刻時)大極或(小極的線曲變光出求法乘二小最或法圖繪用可。刻時大極度光求可則星變動脈是若,出求確精要刻時的小極次和小極主的線曲變光,星變食是果如:P期周變光解求
:刻時小極變光的後以星變此算推可即,式公元曆的星雙食或星變此出寫可,oDJ刻時小極變光和戶期周變光出求測觀由:式公元曆的變光求推
×P期周+刻時小極主的定測=刻時小極變光的算推
E倍數整期周
:為式公元曆的)I(niM刻時小極主變光riVOF星雙變食如例
051553.0+334.7352442DJ=)I(niM