SW Sextantis variable
SW Sextantis variable stars are a kind of cataclysmic variable star; they are eclipsing double-star systems in which there is mass transfer from a red dwarf to a white dwarf forming an accretion disc around the latter. Unlike other non-magnetic cataclysmic variables, the emission lines from hydrogen and helium are not doubled, and are scarcely detected at minimum light because the white dwarf and the central part of the accretion disc are hidden behind the red dwarf. [1]
Characteristics
SW Sextantis stars have an orbital period between 2.8 and 4 hours; since they are eclipsing variables by definition, the orbit is nearly edge-on with respect to the Earth. Their spectra resemble those of a dwarf nova in outburst, with signs of a permanently ionised accretion disc. Material is constantly flowing into the disc from the companion star, and friction within the disc causes it to emit optical light.
Emission lines of hydrogen (the Balmer series) and helium are observed, and are not doubled (as one would expect by Doppler shift of light emitted from the edges of a fast-rotating disc), but the wings are broadened to the point that the spread of source velocities can be as much as 4000km/s. In the ultraviolet we observe emission lines from the white dwarf, which indicate an unusually high temperature and imply a high accretion rate. [2]
Weiterhin folgen die Emissionslinien der SW-Sextantis-Sterne nicht der Bewegung des Weißen Zwergs. Die Umlaufdauer der SW-Sextantis-Systeme liegen alle knapp oberhalb der Periodenlücke und deuten auf eine gemeinsame Entwicklungsphase dieser kataklysmischen Veränderlichen hin. Schwieriger zu entdecken sind SW-Sextantis-Systeme mit niedrigem Inklinationswinkel, da bei ihnen kein einfach zu entdeckender Bedeckungslichtwechsel auftritt. Inzwischen stellen diese Doppelsternsysteme knapp die Hälfte der SW-Sextantis-Sterne und stehen im Gegensatz zu älteren Hypothesen, wonach SW-Sextantis-Systeme keine ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften aufweisen, sondern das Ergebnis eines Auswahleffekts von Systemen mit hoher Bahnneigung sind.[3]
Interpretation
Jede Interpretation der SW-Sextantis-Sterne muss die hohe Massentransferrate mit der Umlaufdauer knapp oberhalb der Periodenlücke in Verbindung bringen. Die Standardtheorie der kataklysmischen Veränderlichen geht davon aus, dass die Massentransferrate über magnetischen Drehmomentverlust gesteuert wird. Durch den Sternwind des Roten Zwergs wird Plasma, ionisierte Materie, in den Raum beschleunigt und folgt den Magnetfeldlinien des Sterns. Das Plasma ist in den Magnetfeldlinien eingefroren und folgt der Rotation des Sterns. Da der Stern das abströmende Plasma mitschleppen muss, wird die Rotation des Sterns abgebremst. Dies wiederum vermindert den Gesamtdrehimpuls des Doppelsterns und führt zusammen mit der Umverteilung von Materie im Doppelsternsystem zu einer Verringerung der Bahnachse, wodurch der Massentransfer aufrechterhalten wird.[4]
In diesem Zusammenhang wird vermutet, dass der Kern des Roten Zwergs schneller rotiert als die Bahnumlaufdauer. Da sich der Radius des Kerns aufgrund des Massentransfer verkleinert, muss aus Gründen des Erhalts des Drehmoments der Kern schneller rotieren und daher über den Alpha-Omega-Dynamo ein stärkeres Magnetfeld erzeugen. Dieses führt wiederum zu einem stärkeren magnetischen Drehmomentverlust und in der Folge zu einer höheren Massentransferrate.[5]
Eine andere Interpretation des SW-Sextantis-Phänomens ist, dass es sich nur um einen temporär hohen Massentransfer handelt. Es sind auch kataklysmsiche Veränderliche mit einer Periodenlänge knapp oberhalb der Periodenlücke bekannt wie RR Pictoris, XX Tauri und V728 Scorpii. Dies wird im Rahmen des Winterschlafmodells interpretiert, wonach es nach einem Novaausbruch durch die Aufheizung des Roten Zwergs zu einer hohen Massentransferrate kommt, bis sich der Weiße Zwerg wieder abgekühlt hat. Der Radius des Roten Zwergs schrumpft und die Massentransferrate fällt auf recht geringe Werte ab. Durch den Verlust von Drehmoment kommen die beiden Komponenten des Doppelsternsystems wieder in Kontakt und die Massentranferraten steigen wieder an. Demnach wären die SW-Sextantis-Sterne kataklysmische Veränderliche kurz vor oder kurz nach einer Novaeruption.[6]
Examples
- SW Sextantis
- DW Ursae Majoris
- LS Pegasi
Einzelnachweise
- ^ . arXiv:astro-ph/9709171.
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{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(help); Missing or empty|title=(help); Unknown parameter|Author=ignored (|author=suggested) (help); Unknown parameter|Journal=ignored (|journal=suggested) (help); Unknown parameter|Title=ignored (|title=suggested) (help); Unknown parameter|Year=ignored (|year=suggested) (help) - ^ V. S. Dhillon, D. A. Smith, T. R. Marsh (2012), "The SW Sex enigma", Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics, arXiv:1210.7145
{{citation}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ C. Knigge (2011), "Cataclysmic Variables: Eight Breakthroughs in Eight Years", Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics, arXiv:1101.2901
- ^ Linda Schmidtobreick (2012), "THE SW SEX PHENOMENON AS AN EVOLUTIONARY STAGE OF CATACLYSMIC VARIABLES", Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics, arXiv:1211.2171
- ^ C. Tappert; et al. (2013), "Life after eruption – II. The eclipsing old nova V728 Scorpii", Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics, arXiv:1302.5570v1
{{citation}}: Explicit use of et al. in:|author=(help)