§ 9. ИЗМЕНЕНИЕ ПЕРИОДОВ ЗАТМЕННЫХ ПЕРЕМЕННЫХ

ЗВЕЗД

Известно, что период изменения блеска Алголя равен 2,86732 суток. Как можно было определить его с такой большой точностью? Для этого сравнивают между собой достаточно удаленные по времени моменты минимума блеска. Каждое определение момента минимума редко бывает точнее 1—2 минут, т. е. порядка Но если разделить разность моментов минимума на количество протекших между ними периодов обращения, то точность определения среднего значения периода значительно повышается.

Если период остается постоянным, те моменты минимумов должны представляться формулой

где через обозначен начальный момент минимума, Р — период перемепности и Е — целое число, представляющее собой порядковый помер минимума МЕ.

Эта формула используется как для представления уже наблюдавшихся минимумов, так и для предсказания моментов будущих минимумов блеска — вычисления эфемериды. Мы будем называть ее линейной формулой периода. Вычисленные по ней моменты минимумов обозначают буквой С, наблюденные моменты — буквой О, Их разность обозначают О — С.

Сопоставление значений О — С с номерами Е дает возможность судить о постоянстве или переменности периода. Для этого строится график «О—С». На его горизонтальной оси откладывают значения Е, а на вертикальной — значения О — С. Если период Р найден правильно и оставался постоянным, то все точки расположатся около горизонтальной оси, с небольшими случайными отклонениями.

Если же период плавно изменялся, то точки расположатся около некоторой кривой линии. При внезапном, скачкообразном изменении периода на графике образуются отрезки прямых линий (рис. 12). Так, например, было обнаружено скачкообразное изменение периода Алголя.

Причины наблюдающихся измепений периодов весьма разнообразны. Об одной из них уже было сказано: переменная звезда Лиры увеличивает свой период из-за непрерывной потери вещества. Наблюдался случай внезапного увеличения периода W Большой Медведицы после сильной вспышки ее блеска, вызванной, по-видимому, извержением огромного протуберанца. Это реальные изменения периода, вызванные физическими причинами.

Однако могут происходить и кажущиеся изменения периода. Может оказаться, что затмепная пара входит в состав тройной звездной системы. Обычно третья звезда находится на большом расстоянии от затменной пары. Тогда затметгаая пара описывает орбитальное движение вокруг ее центра масс, который, в свою очередь движется по орбите (конечно, с более длительным периодом обращения) вокруг общего центра масс тройной системы.

Так, в частности, происходит в системе Алголя, который имеет третью компоненту. Она настолько удалена от затменной пары, что период ее орбитального движения равен 1,873 года.

Рис. 12. График О — С, характеризующий скачкообразное изменение периода Алголя.

Если плоскость долгопериодической орбиты не перпендикулярна к лучу зрения, то расстояние от центра масс затменной системы до наблюдателя будет периодически изменяться, и остатки О — С расположатся на графике вблизи периодической кривой линии, так как свету нужны будут различные промежутки времени для преодоления избытков расстояния. Конечно, такое изменение периода только кажущееся.

Кажущиеся периодические изменения периода могут возникать и в том случае, если компоненты тесной двойной системы обращаются вокруг общего центра масс по эллиптическим орбитам, которые медленно поворачиваются в своей плоскости. Таких систем известно несколько. К ним принадлежит давно известная затменная переменная звезда Y Лебедя: она видна в бинокль и доступна для наблюдений любителям астрономии.

У звездной пары RU Единорога это явление хорошо изучено Д. Я. Мартыновым, из статьи которого заимествована наглядная иллюстрация эффекта поворота относительной орбиты (рис. 13).

Так как при движении по эллиптической орбите скорость тела периодически меняется (второй закон Кеплера), то и минимумы блеска, первичный и вторичный, расположены несимметрично.

Рис. 13. Четыре кривые изменения блеска RU Единорога, форма которых меняется в зависимости от прогрессирующего поворота эллиптической орбиты в пространстве.

При повороте эллипса эта асимметрия изменяется, как это видно из рис. 13, где одновременно с различными вицами кривой блеска показаны соответствующие расположения относительной орбиты. Исследовать это явление очень важно, так как, определив скорость вращения эллиптической орбиты, можно оценить распределение плотности в недрах компонент.