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长周期变星

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周期为几百天至一千天以上的晚型脉动变星﹐光变幅为5～8个星等。可根据变幅大小﹑周期长短﹑空间分布和光谱特征分为长周期变星和增二型变星两类。

定义

前者变幅不超过2.5个星等﹔后者变幅大于2.5个星等﹐多系红巨星或红超巨星。当前天文学界一般把长周期变星理解为增二型变星﹐增二型变星的变幅大多大于5个星等﹐因而易于发现。一个星座中首先被观察到的变星往往就是增二型变星。典型代表是增二(鲸鱼座o )﹐其目视波段极大亮度和极小亮度之差可达2﹐000倍左右。它的光变现象发现于1596年。除超新星和新星外﹐它是最早得到确认的变星。

原理

光变特征 增二型变星光变周期约 80～1﹐000天﹐目视星等变幅2.5～10个星等﹐甚至更大。在光变过程中﹐周期和变幅均有不规则变化﹐偏离平均值达15%它们同造父变星﹑天琴座RR型变星和仙王座β型变星等脉动变星相似﹐也有双重周期性和双重极大值的情况。它们的光变曲线的形状有三种﹕第一种增光陡﹐减光缓﹐极大时刻短﹐极小时刻宽﹔第二种上升阶段和下降阶段基本上对称﹔第三种增光阶段有驼峰﹑暂留或双极大值。第一种多系周期较短者﹐第二种周期较长。一般周期越长﹐光变幅越大。目视星等变幅很大﹐这主要是因为光谱能量分布随温度发生的变化对可见光区影响很大。热星等变幅大约只有1～3个星等。

光谱特征 增二型变星的连续光谱受分子吸收谱带的影响﹐偏离黑体的能量分布。除氢发射线外﹐在极大亮度时刻附近﹐有电离硅﹑电离铁和电离钙的谱线﹐这是它们与光度不变的正常红巨星的主要区别之一。增二型变星和正常的红巨星都是冷星﹐能量主要分布在近红外区。长周期变星有大量金属吸收线和分子吸收带﹐在这方面它们与正常红巨星的情况一样。红外观测和射电观测表明﹐长周期变星外部似乎有星周物质﹔它们是这些恒星向外膨胀的大气的延伸部分。

根据空间运动资料﹐银河系中长周期变星大多数属于仲介子系(见银河系子系)。有少数光变周期较短﹑运动速度较大的长周期变星属于球状子系(星族Ⅱ)﹐另有少数光变周期较长﹑运动速度较小的长周期变星则属于扁平子系(星族Ⅰ)。