Спектральные исследования и поиски планетных систем у других звёзд.

[Алексей Шевченко]

Как отличаются графики колебаний лучевой скорости центральной звезды, если они вызваны: наличием планеты в системе этой звезды; и в другом случае-собственными пульсациями звёздной атмосферы?   Подразумеваются в первую очередь звёзды типа G, F, K, главной последовательности. И, кроме того, красные карлики. Кто знает это, расскажите пожалуйста

[Olweg]

Упрощенно говоря, при движении по орбите поверхность звезды приближается к наблюдателю равномерно, и доплеровский сдвиг четкий, в случае пульсации поверхность приближается неравномерно - ближе к краям диска лучевые скорости меньше, и спектральные линии расплываются. В реальности, по-видимому, сложно отличить одно от другого, иногда требуются дополнительные наблюдения, чтобы убедится в планетной природе сигнала.

[Critic]

Упрощенно говоря, при движении по орбите поверхность звезды приближается к наблюдателю равномерно, и доплеровский сдвиг четкий, в случае пульсации поверхность приближается неравномерно - ближе к краям диска лучевые скорости меньше, и спектральные линии расплываются. В реальности, по-видимому, сложно отличить одно от другого, иногда требуются дополнительные наблюдения, чтобы убедится в планетной природе сигнала.

Пример: http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2006A%26A...447..355G
Статья называется: Бета Живописца - искали планеты, нашли пульсации.

Бета Живописца - звезда с околозвездным пылевым диском. Диск искривлен, как думали, под действием планеты. Планета пока не найдена.

Еще на ту же тему:
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=2006CoAst.147..121H
http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1998ApJS..117..563B

[Алексей Шевченко]

Упрощенно говоря, при движении по орбите поверхность звезды приближается к наблюдателю равномерно, и доплеровский сдвиг четкий, в случае пульсации поверхность приближается неравномерно - ближе к краям диска лучевые скорости меньше, и спектральные линии расплываются. В реальности, по-видимому, сложно отличить одно от другого, иногда требуются дополнительные наблюдения, чтобы убедится в планетной природе сигнала.

Почему в случае пульсации поверхность звезды движется неравномерно?

[Critic]

Почему в случае пульсации поверхность звезды движется неравномерно?

Имеется в виду, что если поверхность звезды пульсирует, каждая точка поверхности движется вдоль радиуса звезды. Если спроектировать скорости движения всех точек на прямую - луч зрения наблюдателя, то для каждой точки на диске звезды скорость относительно наблюдателя будет своя. Из-а этого происходит уширение и размытие линий в спектре звезды. Если же звезда смещается вдоль луча зрения как целое под воздействием планеты, то все точки ее поверхности относительно наблюдателя будут в каждый момент времени иметь одинаковую скорость вдоль луча зрения. Поэтому спектральные линии уширяться не будут, а только смещаться туда-сюда вследствие эффекта Доплера.

[Алексей Шевченко]

Весьма наглядно, благодаря рисунку. Спасибо.

[dims]

Может быть, дело ещё в том, что, как мне кажется, физически пульсирующая звезда не может выдерживать период с большой точностью, а вот вращение планеты по орбите, как интуитивно кажется, может.

[Самодуров Владимир]

Может быть, дело ещё в том, что, как мне кажется, физически пульсирующая звезда не может выдерживать период с большой точностью

А цефеиды? 

[dims]

Может быть, дело ещё в том, что, как мне кажется, физически пульсирующая звезда не может выдерживать период с большой точностью

А цефеиды? 

Но разве цефеиды очень точны? Мне кажется, у них есть просто связь между средним периодом и максимальной светимостью, но из этого не следует, что длительность периода точно выдержана от вспышки ко вспышке. Не так?

[Самодуров Владимир]

Гм. Заставили задуматься. Вообще-то там график колебаний выдерживается достаточно точно о цикла к циклу. Но вот с какой точностью, я с ходу не скажу. Доли процента, по-моему, уж точно. Этого достаточно? 
Мне кажется, Вы путаете - действительно, есть довольно много квазипериодических переменных, которые не утруждают себя строгой периодичностью. Но цефеиды - вопрос особый, там как раз все точно идет. Но вот с какой именно точностью, я действительно затрудняюсь сказать - не специалист в этом вопросе.

[Karen]

Мой мастерский тезис (в 1976 г.) был на карликовых цефеидах (цефеидах короткого периода, меньше 6 часов). Наблюдала четыре из них с течением несколько месяцев. Период был то же, на каждом цикл до пределов нашей способности измерять его. Часть цель было чтобы найти если период изменился с течением времени. Сравнила старые измерения периода с новыми. Если правильно помню, они были равны с течением пар десятиления. Больше не помню точность данных--мне надо было бы смотреть на тезис.

[dims]

Период был то же, на каждом цикл до пределов нашей способности измерять его.

А какова была эта способность?

***

Вообще странно. Я слышал, даже пульсары выдерживают период неточно. А что такое пульсар? Это вращающийся волчок.

Что такое цфеида? Это нечто гидродинамическое, находящееся в неустойчивом равновесии. Что-то там поддерживает одно состояние, потом иссякает и она переходит в другое. Потом ресурс накапливается -- и опять. Здесь столько причин тому, чтобы немного сбиться: то ли материала накопилось не в точности столько, сколько на предыдущем периоде, то ли горел он немного не так.

А что может поменять период обращения планеты? Только какое-нибудь воздействие.

Всё равно кажется, что обращение должно точнее выдерживать период. Другое дело, что, возможно, оба периода настолько точны, что в наблюдениях разница всё равно незаметна...

Хм.

А вот посмотрел графики http://www.astronet.ru/db/msg/1188283 и подумал, что ещё ФОРМА сигнала может указывать на то, что имеет место пульсация, а не затмение.

[AAV]

Л. Н. Бердников ЦЕФЕИДЫ http://www.astronet.ru/db/msg/1212229
"Однако, как оказалось, практически у всех цефеид периоды меняются со временем."
"Эти изменения могут происходить по-разному. Скорость изменения периода P измеряется в секундах за год."
"Анализ O-C диаграмм, построенных для 230 цефеид, показал, что, действительно, когда интервал времени, охваченный наблюдениями, приближается к сотне лет, около 90% цефеид обнаруживают эволюционные изменения их периодов, даже в том случае если они очень малы."

[Karen]

Период был то же, на каждом цикл до пределов нашей способности измерять его.

А какова была эта способность?

Смотрела на тезис, и нашла числа "наблюденный минус вычисленый" период для своих данных в 1975 г. по сравнению с данными с десяти лет впереди.  Residuals были +/- 0,001 день в данных 1975 г. и то же в данных с 1965 г. Другими словами, 0,001 день--это приблизительно 1 минута. Не достаточно точным чтобы измерять реальное изменение секунд в периоде звезды. Проблема в том что у нас был фотоэлектрический фотометр с временами интеграции 32 сек вместо нынешнего ПЗС с временами доли секунда. Мы не увидели бы маленькое изменение в периоде с течением десяти лет. Поэтому мой опыт не уместным на что касается долгосрочных изменения периода. Однако короткосрочная повторяемость (repeatability?) периода с одного периода до следующего было хорошим (до точности минуты, не секунд).