Возможные невидимые спутники в системах двойных звезд ADS

Возможные невидимые спутники в
системах двойных звезд ADS 7446
и ADS 9701.
Кияева О.В.
Пулковская обсерватория.
1.
2.
3.
История вопроса. Почему именно эти
звезды?
Результаты однородных наблюдений
на 26-дюймовом рефракторе.
Доказательства присутствия
невидимых спутников.
Оценка минимальной динамической массы двойной
звезды по разнородным наблюдениям из каталога WDS.
Метод ПВД
MA+MB ≥ (ρμ)2 /[4π2ρcpHip3 ‫׀‬sin(ψ–θ)‫= ] ׀‬Mmin
arcsec
ADS 7446 = WDS 09379+7305
0,6
0,6
0,4
0,4
0,2
0,2
0
0
-0,2
-0,2
-0,4
-0,4
-0,6
-0,6
1820 1860 1900 1940 1980 2020
pHip=0.0144±0.0011”
N=78
1833-2003 To=1918.4
ρ=5.054±0.018”
θ=131.61±0.13o
μ=0.0063±0.0002”/yr ψ=34.4±2.8o
ρc=0.8±0.2”
Mmin=10.4±3.0
ADS 9701 = WDS 15348+1032
1820
1860
1900
1940
1980
2020
pHip=0.0155±0.0008”
N=405
1831-2004 To=1913.0
ρ=3.741±0.022” θ=184.00±0.04o
μ=0.0120±0.0002”/yr ψ=136.5±1.0o
ρc=1.8±0.2”
Mmin=10.3±2.2
Оценка массы по спектру и светимости MSP-L.
Использовались
1)Эволюционные треки из работы
L. Girardi, A. Bressan, G. Bertelli, and C.
Chiosi //Astron. Astrophys., Suppl. Ser.,
141, 371-383 (2000)
2)Каталог The Hipparcos and Tycho
Double Star Catalogues
http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin/VizieR?source=I/239
ADS
SP
mV
[mag]
mBT
[mag]
mVT
[mag]
pHip[”]
m-М
[mag]
B-V
MSp-L
Mmin
7446 А
В
F1 IV
F2 V
6.39
6.58
7.39
7.61
7.04
7.23
0.0144
±.0011
4.21
±.17
0.35
0.38
3.1
10.4±3.0
9701 А
В
F0 IV
F0
3.8var
4.84
4.43
5.44
4.15
5.16
0.0155
±.0008
4.05
±.10
0.28
0.28
4.5
10.3±2.2
ADS 9701A – перменная типа δ Щита
Возможные причины.
1) Ошибка определения радиуса кривизны.
Возможно для ADS 7446, но исключено для ADS
9701.
2) Ошибка параллакса из каталога Гиппаркос.
Возможно, если не учтено орбитальное
движение звезды, период обращения которого
сравним с миссией Гиппаркос.
(Шацкий Н.И., Токовинин А.А.// Письма в астрон. ж.,
т.24, c.780-784,1998)
Период широкой пары > > 500 лет.
Следовательно, если параллакс ошибочный, то
возможен короткопериодический спутник.
Чтобы согласовать массы, параллакс ADS 9701
надо увеличить на 4.5mas до величины 20mas.
3) Эволюция данных звезд не согласуется с
эволюционной моделью.
4) Сверхмассивный невидимый спутник.
Фотографические наблюдения на 26-дюймовом
рефракторе.
ADS 7446
94 индивидуальных положения 1962-1999гг.
(18 среднегодовых положений)
0,25
0,2
секундыдуги
0,15
0,1
0,05
0
-0,05
-0,1
-0,15
-0,2
-0,25
1800
Пулково
1850
1900
WDS
Гиппаркос
1950
USNO
2000
Lick36"
2050
Струве
Пулково 26" RHO(t)
секун д ы д уги
5
4,95
4,9
4,85
1960
1965
1970 1975
1980
1985
1990 1995
годы
Пластинки Нормальные места
2000
Пулково 26" Theta(t)
129
град усы
128,5
128
127,5
127
126,5
126
125,5
1960
1970
1980
1990
годы
Пластинки Нормальные места
2000
2010
Параметры Видимого Движения, характеризующие
орбитальное движение широкой пары АВ в
интервале 1962-1999 на момент 1985.0.
ρ=4.940±0.002 [”]
θ=127.16±0.02 [o]
μ=0.0063±0.0002 [”/год]
ψ =43.2±2.0 [o]
Ошибки среднегодового положения по внутренней
сходимости:
ε1ρ =0.007” ε1θ=0.05o (0.005”)
Ошибки среднегодового положения по внешней
сходимости:
σ1ρ =0.014” σ1θ=0.15o (0.013”)
30
20
10
0
-10
-20
2 1 2
3 1 1 1 22 4 2 1
в
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
фаза периода Р=7.9г.
наблюдения
в направлении минимального эффекта
м и л л и секун д ы д уги
м и л л и секун д ы д уги
Невязки относительно орбитального движения,
сведенные к периоду 7.9 года и усредненные по фазе
в окне 0.05Р.
в направлении максимального эффекта
30
20
10
0
-10
-20
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
м ил л исекун д ы д уги
м и л л и секун д ы д уги
30
20
10
0
-10
-20
Невязки относительно орбитального движения,
сведенные к периоду 7.9 года и усредненные по фазе
в окне 0.05Р
в направлении максимального эффекта
в направлении минимального эффекта
2 1 2 3 1 1 1 22 4 2 1
30
20
10
0
-10
-20
в
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
фаза периода Р=7.9г.
наблюдения
е=0
е=0.5
е=0.8
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2
Оценка орбиты
фотоцентра и массы спутника.
Р=7.9±0.1г, Mвид=1.6[Sun].
1) e=0, a=0.013”, L>0.35
2) e=0.5, a=0.014”, L>0.37
3) e=0.8, a=0.018”, L>0.51
Косвенное независимое подтверждение
возможного невидимого спутника –
ADS 7446 отождествляется с рентгеновским
источником.
Huensch M., Schmitt J., Voges W.// Astron. Astrophys., Suppl. Ser., 132, 155171 (1998)
Zickgraf F.-J., Engels D., Hagen H.-J., Reimers D. and Voges W.//Astron.
Astrophys., 406, 535-553 (2003)
ADS 9701
Элементы орбит.
Ряд Пулковских
фотографических
наблюдений 1981-1997 мал:
15 индивидуальных
положений
(5 среднегодовых
положений), но…
405 наблюдений WDS 18312004гг образуют уверенную
короткую дугу, по
которой определены
орбиты.
ПВД1
ПВД2
Мейсон,
2004
a ["]
2.87
3.77
3.83
P [год]
829
1157
1038
e
0.54
0.53
0.16
i [o]
127
119
111
ω [o]
218
252
110
Ω [o]
186
191
171
T [год]
1695
1724
2290
πdin ["]
0.020
0.020
0.020
Масса
[Солнце]
4.3
5.0
6.5
секунды дуги, Север
3,7
3,2
2,7
2,2
1,7
1,2
0,7
0,2
-0,3
-0,8
-1,3
-1,8
-2,3
-2,8
-3,3
-3,8
-4,3
-4,8
WDS
Pulkovo photo
Pulkovo CCD
Hipparcos
Компонент А
Орбита ПВД-1
Орбита ПВД-2
Орбита Мейсона
-2 -1,5 -1 -0,5 0
0,5
1
1,5
2
2,5
секунды дуги, Восток
Сравнение Пулковских наблюдений с орбитальным
движением ADS 9701
RHO(t)
4,1
176,5
176
4,05
175,5
4
градусы
секунд ы д уги
Theta(t)
175
174,5
3,95
3,9
174
173,5
3,85
3,8
1980
173
1985 1990 1995
Фото
ПЗС
Фото норм.
ПВД-1
2000
2005 2010
ПЗС норм.
Гиппаркос
172,5
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Фото
ПЗС норм.
Гиппаркос
ПЗС
Фото норм.
Орбита ПВД-1
Выводы.
1. Пулковские наблюдения ADS 7446 и ADS 9701
показывают возмущения, которые могут быть
вызваны присутствием невидимых спутников.
2. Есть косвенные независимые подтверждения:
ADS 7446 отождествляется с рентгеновким источником
ADS 9701 показывает существенное расхождение
динамической и «астрофизической» массы.
3. Мы понимаем, что выявление эффекта из шума –
работа неблагодарная, и можно легко ошибиться.
Поэтому необходимо продолжать наблюдения данных
звезд на высокоточных телескопах.
Благодарности.
Данная работа - результат большого многолетнего труда
коллектива сотрудников отдела фотографической астрометрии.
Инициатору наблюдений двойных звезд на 26-дюймовом
рефракторе –
Алексею Алексеевичу Киселеву.
Всем наблюдателям:
О.П.Быкову, И.С.Измайлову, О.А.Калиниченко, И.И.Канаеву,
А.А.Киселеву, Т.П.Киселевой, К.Л.Масленникову, Г.А.Плюгину,
Л.Г.Романенко, В.А.Соколовой, Н.А.Шахт.
Автору математического обеспечения сканера, на котором
измерены фотопластинки – И.С.Измайлову.
Спасибо за внимание.