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仙王座β型变星

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仙王座β型变星，也称为大犬座β型变星。这种变星的变光快速但幅度很小，亮度变化被认为是由于铁在内部20万K下的异常性质，造成表面的脉动。这些变星通常是光谱为B型的蓝白色高温恒星。不要与造父变星混淆，后者以造父一（仙王座δ）为原型命名，是亮超巨星。

性质

仙王座β型变星是质量介于7至20 M（太阳质量）的主序星。这些成员中有一些是天空中最亮的恒星，例如十字架三和马腹一；角宿一也被归类为仙王座β型变星，但在1970年神秘的停止了脉动[1]。通常，它们的亮度变化在0.01至0.3星等，周期0.1至0.3日（2.4至7.2小时）[1]。做为原型的上卫增一（仙王座β）视星等在 +3.16 到 +3.27 间变化，周期为4.57小时。亮度最亮的时刻发生在恒星最小且最热的时刻。它们在紫外线上的亮度变化要大得多，可以达到1个星等[2]。少数恒星的变光周期被发现短于一小时，对应于基础的径向脉动周期的四分之一和基础周期的八分之三。它们也有相对较低的振幅和相当窄的光谱类型B2-3 IV-V。它们被称为短周期组，在GCVS的缩写是BCEPS[3][4]。

仙王座β型变星的脉动式是由卡伯机制和p-模式脉动驱动。在恒星内部，温度高达20万K的深处，有丰富的铁。铁在如此的高温下，不透明度将增加（不是减少），导致能量在数层之内累积。这会导致压力的增加而反复地向外推出与落回，一个循环的周期约数小时。这被称为铁凹凸或Z凹凸（Z习惯上是表示金属量）[5]。这与慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）类似，显示同样是由铁的不透明度变化驱动的p-模式脉动，但是有著较低的质量和较长的周期[6]。

观测的历史

美国天文学家Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost）在1902年发现仙王座β径向速度的变化，最初的结论说是联星的光谱。Paul Guthnick（英语：Paul Guthnick）在1913年率先检测到它的亮度变化[7]。不久之后，发现军市一（大犬座β）和心宿一（天蝎座σ）也是变星[2]， 维斯托·斯里弗在1940年指出，心宿一的径向速度也有变化，还有R.D. Levee和奥托·斯特鲁维分别在1952年和1955年推论出这是由于恒星的脉动[8]。 这种变星因为大犬座β星是20世纪末对其研究最密切的例子，因此通常称为大犬座β型变星，然而它在南部低空的位置，意味著它的观测经常会受到阻碍[9]。然而，因为仙王座β是第一颗被发现的这种类型变星，所以尽管有和造父变星相似而被混淆的风险，这一类型还是被称为仙王座β型变星[2]。

塞西莉亚·佩恩-加波施金和Sergei Gaposchkin（英语：Sergei Gaposchkin）在他们1938颗变星的目录中收录了17颗可能是这类型的变星，但是将它们归类为矮造父变星（盾牌座δ型变星）[10]。车府增十五（蝎虎座16）是在1952年之前被广泛研究的另一这类型的变星[9]。在1966年，此类型变星的数量从18颗增加为41颗[11]。 奥托·斯特鲁维在20世纪50年代广泛的研究这种变星，然而在他逝世之后，研究就减少了[2]。

Christiaan L. Sterken和Mikolaj Jerzykiewicz 在1993年将59颗恒星归类为仙王座β型变星，并将79颗列为疑似仙王座β型变星[12]。 Stankov在2005年列出93颗成员，77颗候选者，还有61颗可能不是或确定不是这类型的变星[13]。6颗，分别是天棓五（武仙座ι）、双鱼座53、九州殊口四（波江座ν）、壁宿一（飞马座γ）、英仙座V354（英语：HD 13745）和白羊座53被并列为仙王座β型变星和SPB[14]。

仙王座β型变星列表

名称 (name) 星座 发现 最大值（视星等）（mV）[15] 最小值（视星等）（mV）[15] 周期（时）[13] 光谱类型[13] 注解
军市一
（大犬座β） 		大犬座 1909 (威廉·华莱士·坎贝尔[16]) 1m.93 2m.00 6.031 B1II-III 6.03、6.00、和4.74小时的脉动[17]
大犬座ξ1（英语：Xi1 Canis Majoris） 大犬座 [18] 4m.33 4m.36 5.030 B0.5IV  
大犬座15（英语：15 Canis Majoris） 大犬座 [18] 4m.79 4m.84 4.429 B1III-IV  
船底座V376[19] 船底座 4m.91 4m.96 0.4992 B2IV-V BCEPS star
船底座V372 船底座 [20] 5m.70 2.78 B2III  
马腹一
（半人马座β） 		半人马座 0m.61 3.768[12] B1II  
南门一
（半人马座ε） 		半人马座 2m.29 2m.31 4.070 B1V  
骑官三
（半人马座κ） 		半人马座 3m.13 3m.14 2.288 B2IV  
衡四
（半人马座χ）[19] 		半人马座 4m.40[13] 0.84 B2V BCEPS star
上卫增一
（仙王座β） 		仙王座 1902 （Edwin Brant Frost（英语：Edwin Brant Frost））[21] 3m.16 3m.27 4.572 B2IIIe 原型
天囷九
（鲸鱼座δ） 		鲸鱼座 [18] 4m.05 4m.1 3.867 B2IV  
十字架三
（南十字座β） 		南十字座 1m.23 1m.31 4.589 B0.5IV  
十字架四
（南十字座δ）[15][22] 		南十字座 2m.78 2m.84 3.625 B2IV
天津增卅五（英语：Omega1 Cygni） 天鹅座 4m.94 B2.5IV 以高解析光谱验证[22]
九州殊口四
（波江座ν） 		波江座 3m.87 4m.01 4.164 B2III 多重周期；也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十二（蝎虎座12） 蝎虎座 5m.16 5m.28 4.634 B1.5III 也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
车府增十五
（蝎虎座16） 		蝎虎座 5m.30 (B) 5m.52 (B) 4.109 B2IV  
骑官十
（豺狼座α） 		豺狼座 1956（Bernard Pagel（英语：Bernard Pagel））[23] 2m.29 2m.34 6.235 B1.5III  
骑官二
（豺狼座δ）[13] 		豺狼座 3m.20 3m.24 3.972 B2IV  
骑官六
（豺狼座ε）[24] 		豺狼座 3m.36 3m.38 2.316 B2IV + B3V 三合星系统；主星是光谱联星
柱三 (角宿)
（豺狼座ι）[25] 		豺狼座 3m.54 3m.3.55 B2.5IV 自1997年以来未被记录为 BCEP
柱四
（豺狼座τ1）[13] 		豺狼座 4m.54 4m.58 4.257 B2IV  
阙丘增四
（麒麟座19） 		麒麟座 4m.96 5m.01 4.589 B1IV-Vea  
蜜蜂三
（苍蝇座α）[15] 		苍蝇座 2m.68 2m.73 2.167 B2IV-V 最初有疑问，以高解析光谱证实[22]
天江三
（蛇夫座θ） 		蛇夫座 3m.25 3m.31 3.373 B2IV  
参宿增三
（猎户座η） 		猎户座 3m.31 3m.35 7.247 B0.5Vea + B3V 四合星；也是大陵五型变星；成员Ab是脉动星
壁宿一
（飞马座γ） 		飞马座 1953（D. Harold McNamara（英语：D. Harold McNamara）） 2m.78 2m.89 3.643 B2IV 也是慢脉动B星（英语：Slowly pulsating B star）
卷舌二
（英仙座ε） 		英仙座 2m.88 3m.00 3.847 B0.5V  
船尾座PT 船尾座 [13] 5m.72 5m.74 3.908 B2III  
尾宿八
（天蝎座λ） 		天蝎座 1m.59 1m.65 5.129 B1.5IV + PMS + B2IV 三合星系统；也是大陵五型变星
尾宿七
（天蝎座κ） 		天蝎座 2m.41 2m.42 4.795 B1.5III  
心宿一
（天蝎座σ） 		天蝎座 1904 (维斯托·斯里弗) 2m.86 2m.94 5.923 B1III 四合星系统
角宿一
（室女座α） 		室女座 0m.85 1m.05 6.520 B1IV 亮度变化在1970年停止[26]
狐狸座BW 狐狸座 6m.44 6m.68 4.8 B2IIIv 径向速度变化最大的仙王座β型变星

被排除或候选的仙王座β型变星列表

名称 星座 发现 最大值视星等（mV）[15] 最小值视星等（mV）[15] 周期（时）[13] 光谱类型[13] 注解
天狼增五
（大犬座ι） 		大犬座 4m.36 4m.40 33.6[15] B3Ib/II 未被确认为仙王座β型变星[13][27]
大犬座FN[28] 大犬座 5m.38 5m.42 36.7[29] B0.5IV 未被确认为仙王座β型变星[13]
天社增一
（船底座χ）[30] 		船底座 3m.46 2.42 B2IV 未被确认为仙王座β型变星[13]
船底座V343 船底座 4m.30[13] 57.11 B1.5III 未被确认为仙王座β型变星[13]
小斗五
（蝘蜓座ζ）[25] 		蝘蜓座 5m.06 5m.17 25.91[25] B5V 在2011年被认为是SBP[20]
南十字座λ 南十字座 4m.60 4m.64 9.482[15] B4Vne 未被确认为仙王座β型变星[13]
南十字座θ2 南十字座 4m.70 4m.74 2.134[15] B2IV 未被确认为仙王座β型变星[13]
天鹅座25 天鹅座 5m.09[31] 5m.21[31] 5.04[32] B3IVe 仙后座γ型变星，未被确认为仙王座β型变星[13]
天棓五
（武仙座ι） 		武仙座 2m.93 B3IV 不再被归类为仙王座β型变星[13]
柳宿三
（长蛇座η） 		长蛇座 4m.27 4m.33 ~4[30] B3V 不再被归类为仙王座β型变星[13]
船尾座NW 船尾座 5m.04 5m.18 3.00 B3Vea 也是旋转椭球变星, 不被认为是仙王座β型变星[13]
天狗五
（罗盘座α）[18] 		罗盘座 3m.67 3m.70 B1.5III 疑似仙王座β型变星
昴宿五
（金牛座23） 		金牛座 4m.17 4m.19 B6IVe B(e)星，不是仙王座β型变星[13]
船帆座IS[15] 船帆座 5m.23 2.592 B1IVn 仙王座β星变星候选者[13]
HR 3440（英语：HR 3440）
(HW Vel)[15] 		船帆座 5m.46 5m.52 6.275 B6V 仙王座β星变星候选者[13]
齐增四
（狐狸座2） 		狐狸座 5m.36 5m.48 14.63 O8IV-B0.5IVeV B(e)星，不是仙王座β星变星[13]

参考资料

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