В астрономии промежуточная полярная (также называемая звездой DQ Herculis ) — тип катаклизмической переменной , двойной звездной системы с белым карликом и холодной вторичной звездой главной последовательности . В большинстве катаклизмических переменных вещество со звезды-компаньона гравитационно отрывается компактной звездой и образует вокруг нее аккреционный диск . В промежуточных полярных системах применяется тот же общий сценарий, за исключением того, что внутренний диск разрушается магнитным полем белого карлика.
Название «промежуточный поляр» происходит от силы магнитного поля белого карлика, которая находится между силой немагнитных катаклизмических переменных систем и сильными магнитными системами. Немагнитные системы демонстрируют полные аккреционные диски, в то время как сильные магнитные системы (называемые полярами или системами AM Herculis ) демонстрируют только аккреционные потоки, которые напрямую воздействуют на магнитосферу белого карлика.
По состоянию на 14 апреля 2006 года было подтверждено 26 промежуточных полярных систем. Это составляет около 1% от 1830 всех катаклизмических переменных систем, представленных Даунсом и др. (2006) в Каталоге катаклизмических переменных. Только две из них ярче 15-й величины в минимуме: прототип DQ Геркулеса и необычная медленная новая GK Персея . [1]
В промежуточных полярных системах материал, отделенный от вторичной звезды красного карлика, впадает в аккреционный диск вокруг белого карлика, но внутренний диск усекается магнитным полем белого карлика. В экстремальных случаях диск может быть полностью разрушен, хотя это случается редко. [2] В области, где диск усечен, газ в диске начинает перемещаться вдоль линий магнитного поля белого карлика, образуя изогнутые листы светящегося материала, называемые аккреционными занавесками . [3] Материал диска проходит через занавески, а затем аккрецирует на белый карлик вблизи одного из его магнитных полюсов.
Промежуточные полярные системы являются сильными излучателями рентгеновского излучения . Рентгеновское излучение генерируется высокоскоростными частицами из аккреционного потока, образующими ударную волну при падении на поверхность белого карлика. По мере того, как частицы замедляются и остывают перед ударом о поверхность белого карлика, возникают тормозные рентгеновские лучи, которые впоследствии могут поглощаться газом, окружающим ударную волну.
Напряженность магнитного поля белых карликов в промежуточных полярных системах обычно составляет от 1 миллиона до 10 миллионов гаусс (100–1000 тесла ). Это примерно в миллион раз сильнее магнитного поля Земли и приближается к верхнему пределу напряженности магнитного поля, которое можно получить в лаборатории на Земле, но намного меньше напряженности магнитного поля нейтронных звезд . На пересечении аккреционного потока и поверхности белого карлика образуется горячая точка. Поскольку белый карлик имеет дипольное магнитное поле, у него будет одна горячая точка на каждом из его магнитных полюсов. Поскольку белый карлик и его дипольное магнитное поле вращаются, горячие точки также будут вращаться.
Другие определяющие характеристики промежуточных поляров включают сильную линию излучения гелия II на длине волны 468,6 нм и круговую поляризацию , а также периодичность кривой блеска, описанную ниже.
Кривая блеска промежуточного поляра может показывать несколько типов стабильных периодических изменений яркости. Одна периодичность связана с орбитальным периодом двойной звездной системы. Орбитальные периоды подтвержденных промежуточных поляров варьируются от 1,4 до 48 часов, с типичными значениями от 3 до 6 часов.
Второй периодический сигнал возникает из вращения белого карлика, вращающегося вокруг своей оси. Наблюдательная характеристика, которая наиболее четко определяет промежуточный поляр, — это существование сигнала периода вращения, который короче орбитального периода. Известные периоды варьируются от 33 до 4022 секунд. Физическая причина оптических колебаний периода вращения обычно приписывается изменению аспекта наблюдения аккреционной занавески по мере ее схождения вблизи белого карлика. [4]
Часто также присутствует третья периодичность кривой блеска — период боковой полосы между периодом вращения и орбитальным периодом.
Все три периодических сигнала могут быть измерены путем выполнения преобразования Фурье кривой блеска и получения спектра мощности . Промежуточные поляры производят спиновые и боковые периодичности в рентгеновском, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах длин волн. Хотя источником периодов во всех трех длинах волн в конечном итоге является спин белого карлика, точные механизмы создания высокоэнергетических периодичностей и оптических периодичностей считаются разными.
В дополнение к устойчивым колебаниям могут возникать неустойчивые колебания, называемые «квазипериодическими колебаниями», которые затем исчезают через несколько циклов. Квазипериодические колебания обычно имеют периоды от 30 до 300 секунд.