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B型次矮星

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B型次矮星結構略圖。

B型次矮星（subdwarf B star，縮寫：sdB）是一種光譜類型B型的次矮星。這種恆星和典型次矮星不同的是它的表面溫度和亮度較高[1]，在赫羅圖的位置是在「極端水平分支」。這些恆星的質量大約是0.5倍太陽質量，並且只含有1%氫，其餘成分大多是氦。而半徑則是太陽的0.15到0.25倍，表面溫度20000到40000 K。

B型次矮星是在恆星演化的晚期階段。紅巨星的核心開始進行氦的核聚變之前失去主要由氫組成的外層，剩下的核心即為B型次矮星。這些紅巨星提早喪失質量的原因至今仍不明，不過聯星系統中和另一顆成員星的交互作用可能是主要機制。單一B型次矮星可能是兩顆白矮星合併的結果。B型次矮星被認為是恆星變成白矮星前沒有經過巨星階段的產物。

B型次矮星的光度高於白矮星，並且是年老高溫恆星群聚區域的主要成員星，例如球狀星團、螺旋星系核球、橢圓星系[2]。這類恆星在紫外線影像中相當明顯。被認為是橢圓星系光譜中紫外線超量的原因[1]。

觀測歷史

B型次矮星這種低亮度藍色恆星大約在1947年被弗里茨·茲威基和米爾頓·赫馬森在巡天時發現於北銀極。在帕洛馬－格林巡天中發現有一種亮度相當微弱，視星等在18等以上的藍色恆星。1960年代的光譜觀測發現大部分B型次矮星成分極為缺乏氫，甚至低於太初核合成理論中預測含量。1970年代早期傑西·格林斯坦（英語：Jesse L. Greenstein）和安妮拉·薩金特（英語：Anneila Sargent）量測其表面溫度和重力以將該種恆星定位在赫羅圖的正確位置[1]。

變異性

B型次矮星中又可分為三種變星：

第一種的光變周期在90到600秒之間，被稱為 EC14026 或長蛇座V361型變星，光譜形式 sdBVr，小寫字母 r 代表快速[3]。斯特凡·查比涅提出這些變星光度變化的低階（l）和低級數（n）球諧函數聲學模型。它是由離子化的鐵族原子造成的不透明度驅動。這類恆星徑向速度曲線和光變曲線相位差90度，而有效溫度和表面重力加速度曲線似乎和光通量曲線是同相位的。在溫度與表面重力圖中可見到聚集在一起的短週期脈動體，即所謂的「經驗不穩定帶」。其範圍大約在28000–35000 K，log g=5.2–6.0。只有10%的B型次矮星落在這個不穩定帶內，並且被觀測到脈動。

第二種則是光變週期45到180分鐘的較長週期變星，光譜形式 sdBVs，小寫字母 s 代表慢速[3]。這類變星的光度變化量極低，只有約0.1%。這類變星又稱為 PG1716 或武仙座V1093型變星，或者以 LPsdBV 表示。在口語中這類恆星又稱為「貝茜之星」（Betsy stars）[4]。這種較長週期的變星表面溫度較第一種低，約23000–30000 K。

第三種變星則是長週期和短週期光變都有出現的混合型，光譜形式 sdBVrs。這種變星的原型是天貓座DW，即 HS 0702+6043[3]。

變星 其他名稱 星座 距離（光年）
長蛇座V361 EC 14026-2647 長蛇座 ?
武仙座V1093 GSC 03081-00631 武仙座 ?
室女座HW* HIP 62157 室女座 590
室女座NY* GSC 04966-00491 室女座 ?
飛馬座V391 HS 2201+2610 飛馬座 4570

*食雙星

伴星

目前已知三顆B型次矮星擁有行星。飛馬座V391是第一個知道有行星存在的B型次矮星，室女座HW已知有兩顆行星[1]；開普勒70已知有兩顆行星，並可能有第三顆存在[5]。

參見

O型次矮星

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Heber, Ulrich. Hot Subdwarf Stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. September 2009, 47: 211–251 [10 June 2011]. Bibcode:2009ARA&A..47..211H. doi:10.1146/annurev-astro-082708-101836. （原始內容存檔於2019-02-15） （英語）. 
  2. ^ Jeffery, C. S. Pulsations in Subdwarf B Stars. Journal of Astrophysics and Astronomy. 2005, 26 (2–3): 261 [2013-05-04]. Bibcode:2005JApA...26..261J. doi:10.1007/BF02702334. （原始內容存檔於2019-07-20）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 D. Kilkenny; Fontaine, G.; Green, E. M.; Schuh, S. A Proposed Uniform Nomenclature for Pulsating Hot Subdwarf Stars. Commissions 27 and 42 of the IAU: Information Bulletin on Variable Stars. 8 March 2010, 5927 (5927): 1. Bibcode:2010IBVS.5927....1K. [失效連結]
  4. ^ Rey, Raquel Obeiro. Asterosismology of Hot Subdwarf Stars (PDF). [9 June 2011]. （原始內容存檔 (PDF)於2012-03-13）. 
  5. ^ Charpinet, S.; et al, A compact system of small planets around a former red-giant star, Nature, December 21, 2011, 480: 496–499, doi:10.1038/nature10631 
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