تَجْرِبَةِ تَحْجِيم فَتْحَةِ كَيّكَ: الطَيْفِيّ-التداخلي لِثَلاثِ مُتَغَيِّراتِ مَيْراً مِن 1.1 إِلَى 3.8\(\mu\)m

H.C. Woodruff, M. J. Ireland, P. G. Tuthill, J. D. Monnier, T. R. Bedding, W. C. Danchi, M. Scholz, C. H. Townes, P. R.  Wood

latex

مُلَخَّصُ

نُقَدِّم نَتائِجِ مِن دِراسَةٌ طَيْفِيّه تَداخُلَيْهِ لِلمُتَغَيِّرات مَيْراً \(o\) Cet، R Leo وَ W Hya الَّتِي تَمَّ الحُصُولِ عَلَيها مِن خِلالَ تَجْرِبَةِ تَحْجِيم فَتْحَةِ كَيّكَ مِن سِبْتَمْبِر 1998 إِلَى يُولِيُو 2002. تَسْمَح البَياناتِ المَرْئِيَّةِ المشتته طَيْفِيّا بِالتَناسُب مَعَ مَلامِحِ السُطُوع المُتَماثِلَة دائِرِيّا مِثْلَ القُرْصِ المُوَحَّدَ البَسِيطِ. يَتِمّ تَقْدِيمِ القَطَر الزاوي لِلنَجْم المُحَصِّل عَلَيهِ عَبْرَ ما يَصِل إِلَى 450 قَناةِ طَيْفِيّه تُغَطِّي المِنْطَقَةِ مِن 1.1 إِلَى 3.8\(\mu\)m. اِسْتِخْدامِ نَمُوذَجَ سُطُوع القُرْصِ المُوَحَّدَ البَسِيطِ يُسَهِّل المُقارَنَةِ بَيِّنَ العُصُورِ وَمَعَ البَياناتِ وَالنَماذِج النَظَرِيَّةِ الحالِيَّةِ. تَمَّ تَسْجِيلِ تَقَلُّباتِ حَجْمِيّه قَوِيَّةٍ مَعَ الطُولَ الموجي لِجَمِيعِ النُجُومِ، مِمّا يَسْتَكْشِف مَناطِقِ تَكْوِينِ H\(_2\)O، CO، OH، وَالغُبار. المُقارَنَةِ مَعَ الطَيْف المُعاصِرِ المُسْتَخْرَجُ مِن بَياناتنا تُظْهِر تَضادّا قَوِيّاً بَيِّنَ القَطَر الزاوي المَلْحُوظِ وَالتَدَفُّق. تُؤَكِّد هٰذِهِ التَقَلُّبات عَلَى فِكْرَةَ الغِلافِ الجَوِّيِّ النَجْمِيّ المُعَقَّد المُكَوَّنِ مِن أَصْداف جُزَيْئَيْهِ ذاتِ كثافات وَدَرَجاتِ حَرارَةُ مُتَغَيِّره مَعَ الزَمَنِ. يَتِمّ مُقارَنَةً نَتائِجنا مَعَ البَياناتِ الحالِيَّةِ وَنَماذِجِ النَبْضُ. وَجَدَ أَنَّ النَماذِجِ تَسْتَنْسِخ شَكْلٍ الدالَّةِ لَمَنَحَنِي الطُولَ الموجي مُقابِلَ القَطَر الزاوي جَيِّداً، عَلَى الرَغْمِ مِن مُلاحَظَةُ بِعَضِّ الاِنْحِرافات فِي المَدَى مِن 2.8 إِلَى 3.5\(\mu\)m.

مُقَدِّمَةِ

نَظَراً لَأَقْطارها الكَبِيرَةِ وَسُطُوعها العالِي، فَإِنَّ المُتَغَيِّراتِ مَيْراً هِيَ هَدَفَ مُفَضَّل لِلمُلاحَظات التداخليه البَصَرِيَّةِ وَالقَرِيبَةِ مِن الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ، وَالَّتِي أَظْهَرَت اِعْتِمادِ القَطَر عَلَى الطُولَ الموجي وَمَرْحَلَةِ النَبْضُ وَدَوْرَةِ النَبْضُ (HAN95; VANB; PER; JAC00; YOU00; HOF02; THOM; IRE2004; WOO; WOO08). لَقَد ساهَمَت هٰذِهِ المَعْلُوماتِ التداخليه الغَنِيَّةِ فِي تَقَدَّمَ الدِراساتِ حَوْلَ وَفْرَةِ الجُزَيْئات وَالغُبار فِي الغِلافِ الجَوِّيِّ (ISTW,ISW,IS06)، وَوَضْعِ النَبْضُ لِهٰذِهِ النُجُومِ (WOO; FED05)، وَالتَبايُنات الضَوْئِيَّةِ/الدائِرِيَّةِ (RAG06) بِالإِضافَةِ إِلَى خَصائِصِ البِيئَةِ الدائِرِيَّةِ (DAN94).

تَعُد مَيْراً مُتَغَيِّراتِ طَوِيلَةٍ الأَمَدِ تَقْرِيباً بِكُتَله شَمْسِيَّةً واحِدَةٍ تَتَطَوَّر عَلَى طُولِ فَرْعِ العِمْلاقِ المُتَقارِب وَتَتَمَيَّز بِفَتَرات نَبْضِ مُحَدَّدَةٍ جَيِّداً وسعات نَبْضِ كَبِيرَةٍ (تَصِل إِلَى \(\Delta V\approx9\)). تُظْهِر الغِلافِ الجَوِّيِّ المُمْتَدِّ لِهٰذِهِ العَمالِقَة النَجْمِيَّة المُتَأَخِّرَة تَدَرُّجات كَثافَةُ وَدَرَجَة حَرارَةُ تَعْتَمِد عَلَى المَرْحَلَةِ، وَالَّتِي، بِالإِضافَةِ إِلَى مَلامِحِ الكَثافَةِ المُعَقَّدَةِ وَوُجُودِ طَبَقاتِ جُزَيْئَيْهِ، لا تَتْرُك كَمِّيَّةِ مَلْحُوظَةٌ بَسِيطَةً لَتَعْرِيف بِنْيَةَ غِلاف النَجْمِ. تُساعِد النَبَضات أَيْضاً فِي دَفْعِ الرِياحِ القَوِيَّةِ مِمّا يَثْرَى الوَسَطِ بَيِّنَ النَجْمِيّ بِجُزَيْئات مِثْلَ H\(_2\)O، CO، TiO وَ SiO (TSU97; TLS; OHN04). سَيُساهِم فَهُم أَفْضَلَ لبنيات الغِلافِ الجَوِّيِّ لِهٰذِهِ النُجُومِ فِي تَعْمِيقِ فَهُم هٰذِهِ المَراحِلِ المُتَأَخِّرَة مِن تَطَوُّرِ النُجُومِ، وَقَد يُساعِد فِي إِلْقاءِ الضَوْء عَلَى أَحَدُ المَصادِرُ الأَكْثَرَ أَهَمِّيَّةً لِلإِثْراء الكِيمِيائِيّ لِلوَسَط بَيِّنَ النَجْمِيّ.

لَتَوْصِيف كامِلٍ لَبُنْيَة غِلاف نَجْم مَيْراً الجَوِّيِّ، سَيَكُون مِن الضَرُورِيِّ الحُصُولِ عَلَى مِلَفِّ الكَثافَةِ الكامِلِ فِي جَمِيعِ الأَطْوال الموجيه وَجَمِيعِ مَراحِلِ النَبْضُ، مُسَجَّلَةً عَلَى عَدَدٍ كَبِيرٍ مِن دَوْراتِ النَبْضُ. أَظْهَرَت العَقْدِ الأَخِيرَةِ مَجْمُوعَةِ مِن قِياسات القَطَر الزاوي لميرا فِي مُخْتَلِفِ الأَطْوال الموجيه، حَيْثُ قَدَّمَت بِعَضِّ الأَدَوات دِقَّةٍ مُثِيرَةٍ لِلإِعْجاب فِي مِلَفِّ السُطُوع (RAG06, WIT08، آلخ). تَكْمُن الصُعُوبَةِ فِي جَمْعِ البَياناتِ مُتَعَدِّدَةِ الأَطْوال الموجيه وَمُتَعَدِّدَةِ المَراحِلِ عَلَى كائِن واحِدٍ. هُنا، نُقَدِّم مُلاحَظاتٍ تَداخُلَيْهِ طَيْفِيّه مُتَعَدِّدَةِ الأَوْقات لَنُجُوم مَيْراً القَرِيبَةِ \(o\) Cet، R Leo وَ W Hya الَّتِي تُغَطِّي الطَيْف القَرِيبِ مِن الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ مِن 1.1-3.8\(\mu\)m بِشَكْلٍ شِبْهِ مُتَزامِن، مَعَ مَعْلُوماتٍ مَكانَيْهِ أُحادِيَّةُ البُعْدِ تَصِل إِلَى حَدٍّ التشتت لَتِلِسْكُوب Keck I. مَعَ مَجْمُوعَةِ بَياناتنا، نَحْنُ قادِرُونَ عَلَى أَخَذَ عَيِّناتٍ مِن التراتيب الجُزَيْئِيَّة الَّتِي تَعْتَمِد عَلَى المَرْحَلَةِ وَالمُساعَدَةِ فِي اِسْتِكْشافٍ بِنْيَةَ الغِلافِ الجَوِّيِّ لِلنُجُوم.

المُلاحَظاتِ وَتَخْفِيضَ البَياناتِ

مُلاحَظاتٍ تَحْجِيم الفَتْحَة

تَمَّ اِخْتِيارِ عَيَّنَتْنا المُكَوَّنَةِ مِن 3 نُجُومِ مُتَغَيِّره مِن نَوْعٍ مَيْراً (يُصَنِّف W Hya أَحْياناً كنباض شِبْهِ مُنْتَظِم مَعَ خَصائِصِ مَيْراً القَوِيَّةِ) لَأَقْطارها الزاوِيَةِ الكَبِيرَةِ وَسُطُوعها فِي الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ القَرِيبَةِ (أَنْظُر الجَدْوَلُ [objects]). تَمَّ إِجْراءِ المُلاحَظاتِ بِاِسْتِخْدامِ تِلِسْكُوب كَيّكَ I بِقُطْرِ 10مِتْرٍ بِاِسْتِخْدامِ كامِيرا الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ القَرِيبَةِ (NIRC). تَمَّ تَحْوِيلِ تِلْمِيذِ التِلِسْكُوب إِلَى مَصْفُوفه تَداخُلَيْهِ مُتَناثِرَةً مِن خِلالَ وَضْعِ قِناع فَتْحَةِ فِي المَسارُ أَمامَ المِرْآَةُ الثانَوِيَّةِ لِلأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ، مِمّا سَمَحَ بِاِسْتِعادَة سعات فَوْرِيَّيْهِ وَمَراحِل الإِغْلاق لِلقَواعِد حَتَّى 10مِتْرٍ.

تَمَّ اِسْتِنْباط طُرُقنا التَجْرِيبِيَّة مِن بَرْنامَجِ تَحْجِيم الفَتْحَة الناجِح لِلغايَةِ فِي مِرْصَدٍ كَيّكَ، وَالَّذِي أَسْهُمِ، بِالإِضافَةِ إِلَى دِراساتٍ النُجُومِ النابِضَة المُتَطَوِّرَةِ وَالعِمْلاقَة (TUT00b, MON04, WOO08)، أَيْضاً فِي تَقَدَّمَ عُلِمَ الفَلَك النَجْمِيّ بَدْءاً مِن الأَجْسام النَجْمِيَّة الشابَّةِ (DAN01, TUT02) إِلَى أَغْلَفه فُقْدانِ الكُتْلَةِ الغباريه فِي السَدِيم الكَوْكَبِيّ الأُولَى وَالنُجُوم الضَخْمَةُ (MON00, TUT02b, TUT06). يَتِمّ تَقْدِيمِ وَصَفَ كامِلٍ لِلتَجْرِبَة، بِما فِي ذٰلِكَ مُناقَشَةِ المَبادِئِ المفاهيميه وَاِعْتِبارات الإِشارَةُ إِلَى الضَوْضاء الكامِنَةِ وَراءَ تَداخُلٌ قِياسُ التَحْجِيم، فِي TUT00، بَيْنَما يُمْكِن العُثُورِ عَلَى مَزِيدٍ مِن المُناقَشَةِ حَوْلَ الأَنْظِمَةِ وَالأَخْطاء المستحثه بِالرُؤْيَةِ فِي MON04.

فِي تَوَسُّعه كَبِيرَةٍ لَقُدْرات إِعْدادِ تَجارِبنا السابِقَةِ، تَمَّ الحُصُولِ عَلَى البَياناتِ المُقَدَّمَةِ هُنا بِطَرِيقَةٍ مشتته طَيْفِيّا تُوَفِّر تَغْطِيَةِ مُسْتَمِرَّةٌ لِلطُول الموجي عَبْرَ الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ J وَ H وَ K (مِن 1.0\(\mu\)m إِلَى 3.7\(\mu\)m). اِسْتِخْدامِ قِناع فَتْحَةِ غَيْرِ مُتَكَرِّرٍ ذُو بُعْدَ واحِدٍ، كَما هُوَ مُوَضِّح فِي الشَكْلِ [mask]، بِالاِقْتِران مَعَ عُنْصُرٍ شَبَكِيّ مُتَقاطِع مُثَبِّت بِالفِعْلِ فِي كامِيرا NIRC، أَدَّى إِلَى ترميز المَعْلُوماتِ الطَيْفِيَّة فِي بُعْدَ واحِدٍ عَلَى مَصْفُوفه القِراءَةِ، بَيْنَما تَمَّ تَسْجِيلِ خُطُوطِ التَداخُلَ المَكانِيَّة فِي البُعْدِ الآخَرِ. لاحَظَ أَنَّهُ بِهٰذا الإِعْدادُ، تَمَّ التَضْحِيَةِ بِبَيانات التَصْوِيرِ ثُنائِيَّةٍ الأَبْعاد الكامِلَةِ المُسْتَرْدَه فِي التَجْرِبَةِ السابِقَةِ لِصالِحِ مِلَفّاتِ تَعْرِيفٍ السُطُوع ذاتِ البُعْدِ الواحِدِ عَبْرَ النِطاقِ الموجي.

بُعْدَ مُرُورِ القِناع وَتَشَتَّتْهُ فِي وَضْعِ الطَيْف الضَوْئِيّ لِ NIRC، تَمَّ تَرْكِيزِ الحَزْمِ عَلَى مَصْفُوفه البكسل \(256\times256\) بِمِقْياسِ 20.57maspixel\(^{-1}\)، وَهُوَ كافٍ لِأَخْذِ عَيِّناتٍ مِن البَياناتِ المُجَمَّعَة لَأَطْوال موجيه تَبْلُغ \(2\,\mu\)m أَو أَطْوَلِ. يُظْهِر الجُزْء الأَيْسَر مِن الشَكْلِ [speckle_ps] إِطارا نَمُوذَجِيّا لِلتَعَرُّض القَصِيرِ (\(T_{int}\)=0.14s).

الطُرُقِ

بِاِتِّباعِ طُرُقٍ (TUT00)، يُمْكِن جَمْعِ 100 مِن هٰذِهِ الإِطارات بِكَفاءَة مَعْقُولَةٍ (دَوْرَةِ العَمَلِ \(\sim\)20%) فِي مُكَعَّبٍ بَياناتٍ لِلمُعالَجَةِ، لَمَعايِره الدالَّةِ المُنْتَشِرَةِ لِلنُقْطَة المُتَأَثِّرَة بِالغِلاف الجَوِّيِّ بِشَكْلٍ إِحْصائَيَّ.

يَتِمّ تَراكُمِ طَيْفِ القُدْرَةِ عَلَى مُكَعَّبٍ مِن 100 إِطارا كَما هُوَ مُوَضِّح فِي اللَوْحَةُ اليُمْنَى مِن الشَكْلِ المحذوف. يُمْكِن رُؤْيَةٍ القُدْرَةِ عَلَى خَمْسَةِ عَشَرَ خَطِّ أَساسِ بِوُضُوحٍ كَقِمَم تُظْهِر عِنْدَ تَرَدُّداتٍ مَكانَيْهِ مُتَقَطِّعَةً تَتَغَيَّر بِسَلاسَةٍ مَعَ الطُولَ الموجي. مِن خِلالَ تَسْجِيلِ القُدْرَةِ عَلَى كُلِّ خَطِّ أَساسِ لَحاوِيَة طُولِ مَوْجِي مُعَيَّنَةٍ، يُمْكِن اِسْتِعادَةِ وَظِيفَةٍ الرُؤْيَةِ أُحادِيَّةُ البُعْدِ لِذٰلِكَ القَناة. عِنْدَ المُعايَرَة لَمُسْتَوَى التَدَفُّقِ الكُلِّيِّ فِي كُلِّ قَناةِ، يُمْكِن تَجْمِيعِ بَياناتٍ \(V^2\) أُحادِيَّةُ البُعْدِ وَمُلائِمَتها مَعَ أَيّ نَمُوذَجَ مُناسِبٍ (عَلَى سَبِيلِ المِثالِ، قُرْص مُوَحَّدٍ؛ يَتِمّ مُناقَشَةِ مُلاءَمَةِ النَمُوذَجِ فِي القِسْمِ المحذوف)، مِمّا يُؤَدِّي إِلَى أَخَذَ عَيِّناتٍ مُسْتَمِرَّةٌ مِن الحَجْمِ الزاوي لِلهَدَف كَدالّه لِلطُول الموجي. قِبَلَ أَنَّ تَتِمّ هٰذِهِ المُلاءَمَة، كانَت هُناكَ حاجَةٍ لِلمُعايَرَة لَوَظِيفَة نَقْلِ الغِلافِ الجَوِّيِّ لِلتِلِسْكُوب. لِعَدَدٍ مِن الأَسْبابِ الآلِيَّةِ، تَبَيَّنَ أَنَّ هٰذا الإِجْراءَ أَكْثَرَ تَعْقِيداً مِن الماضِي، كَما هُوَ مُوَضِّح أَدَنّاهُ.

فِي الأَطْوال الموجيه الأُقْصُر مِن \(2\,\mu\)m، يَتَوافَق أَطْوَلِ خَطِّ أَساسِ مَعَ تَرَدُّداتٍ مَكانَيْهِ أَعْلَى مِن شَرْطَ أَخَذَ العَيْنات نايكويست. يَتِمّ عَكْسَ هٰذِهِ القُدْرَةِ إِلَى طَيْفِ القُدْرَةِ عِنْدَ تَرَدُّداتٍ مَكانَيْهِ أَقَلَّ. يُمْكِن مُلاحَظَةُ هٰذا التَأْثِيرِ فِي طَيْفِ القُدْرَةِ كَاِنْعِكاس ظاهِر لَقِمَم القُدْرَةِ عَلَى خَطِّ الأَساسِ الطَوِيلِ عِنْدَما يَكُون الطُولَ الموجي أَقَلَّ مِن \(\approx2\,\mu\)m. عِنْدَما يَتَداخَل هٰذا الإِشارَةُ المَلْفُوفَة مَعَ القُدْرَةِ مِن خُطُوطِ الأَساسِ الأُقْصُر، تُصْبِح البَياناتِ مُرْبِكه وَتَمَّ التَخَلُّصِ مِنها.

بِما يَتَماشَى مَعَ المُمارِسَةِ المُعْتَمَدَةِ فِي التَداخُلَ الضَوْئِيّ، تَمَّ إِدْخالُ مُلاحَظاتٍ نُجُومِ مَعايِره دالَّةٍ الاِنْتِشارِ النقطي ذاتِ الأَقْطارِ الزاوِيَةِ الصَغِيرَةِ وَالمُمَيَّزَة جَيِّداً مَعَ تِلْكَ الخاصَّةِ بِالهَدَفِ العِلْمِيِّ (أَنْظُر الجَدْوَلُ المحذوف). وَمَعَ ذٰلِكَ، بِالنِسْبَةِ لِلمُلاحَظات بِاِسْتِخْدامِ تَرْتِيبَ الشَبَكَةِ المُسْتَخْدِمُ هُنا، فَقَد تَمَّ تَعْقِيدِ عَمَلِيَّةِ المُعايَرَة “القِياسِيَّةِ” هٰذِهِ بِسَبَبِ صُعُوبَةِ مُراقَبَةِ. نَظَراً لِلمُتَطَلِّب التَجْرِيبِيُّ لَمَسار بَصَرِيّ ثابِتٌ بَيِّنَ القِناع وَالكاشِف، لَم يَتِمّ اِسْتِخْدامِ دُوارٌ الصُورَةِ فِي كَيّكَ لِأَيّ تَجْرِبَةِ قِناع. وَهٰذا مَنْعِ اِسْتِخْدامِ نِظامِ التَوْجِيهِ العادِيُّ لِلتِلِسْكُوب، وَتَمَّ اِلْتِقاطِ كُلِّ سِلْسِلَةٍ مِن 100 تَعَرَّضَ (تَسْتَمِرّ حَتَّى بِضْعَ دَقائِقِ) مَعَ التِلِسْكُوب فِي وَضْعِ تَتْبَع أَعْمَى. بَيْنَما لَم تُؤَثِّر الاِنْجِرافات الصَغِيرَةِ فِي التَتَبُّع عَلَى التَجْرِبَةِ الأَصْلِيَّةِ لِلقِناع (TUT00)، لَم يَكُن الأَمْرُ كَذٰلِكَ عِنْدَ اِسْتِخْدامِ الشَبَكَةِ لِأَنَّ تَجْوال الصُورَةِ النَجْمِيَّة عَبْرَ الشِقِّ وَجَدَ أَنَّهُ يُؤَدِّي إِلَى تَعْدِيلِ كَبِيرٍ فِي وَظِيفَةٍ النَقْلِ البَصْرِيّ. وَهٰذا ما دَفْعِ إِلَى بِناءَ إِسْتراتِيجِيَّةِ مَعايِره بَدِيلَةٍ مُوَضِّحَةً فِي القِسْمِ المحذوف.

تُحِلّ البَياناتِ القابِلَةِ للتشتت الطَيْفِيّ لِلرُؤْيَةِ مَكانِيّاً بُعْداً واحِداً فَقَط فِي زاوِيَةِ وَضْعِ واحِدَةٍ لِكُلِّ هَدَفَ وَبِالتالِي تَسْمَح بِالمُلاءَمَة مَعَ مَلامِحِ السُطُوع المُتَماثِلَة دائِرِيّا مِثْلَ قُرْص مُوَحَّدٍ بَسِيطٍ. تَمَّ تَسْجِيلِ البَياناتِ الطَيْفِيَّة التداخليه فِي 6 فَتَراتِ مُخْتَلِفَةٍ تَمْتَدّ لِأَكْثَرِ مِن 4 سَنَواتٍ. يَسْرُد الجَدْوَلُ المحذوف هٰذِهِ المُلاحَظاتِ.

أَقْطارِ القُرْصِ المُوَحَّدَ وَالمُعايَرَة

كَما نوقش فِي (WOO08)، فَإِنَّ مِلَفِّ الكَثافَةِ النَجْمِيَّة الحَقِيقِيِّ لَيِسَ قُرْصا مُوَحَّداً (UD)، بَل يُظْهِر تَبايُناً مُعَقَّدا مِن المَرْكَزِ إِلَى الحافَة يَخْتَلِف مَعَ الطُولَ الموجي، وَمَرْحَلَةِ النَبْضُ وَالدَوْرَةُ. يُوَفِّر تَوافُقٌ المُلاحَظاتِ ذاتِ البُعْدِ الواحِدِ مَعَ مِلَفِّ بَسِيطٍ مِثْلَ القُرْصِ المُوَحَّدَ تَقْدِيراً مُفِيداً لِلتَغَيُّرِ الظاهِر فِي الحَجْمِ كَدالّه لِلطُول الموجي. نَظَراً لِأَنَّنا نَحِلّ فَقَط الهَياكِل ذاتِ الدِقَّةِ المُنْخَفِضَة فِي مِلَفِّ كَثافَةُ النَجْمِ، يُصْبِح مِن الصَعْبِ التَمْيِيزِ بَيِّنَ القُرْصِ المُوَحَّدَ، وَالقُرْص المُظْلِمُ بِالكامِلِ، أَو الغاوسي. سَيَظْهَر أَيّ مِن هٰذِهِ النَماذِجِ البَسِيطَةِ تُغَيِّرا نِسْبِيّاً مُماثِلا فِي القَطَر مَعَ الطُولَ الموجي، لُذّاً اِخْتَرْنا أَقْطارِ القُرْصِ المُوَحَّدَ لِلسَماحِ بِمُقارَنَة النَتائِجِ مَعَ الأَدَبِيّاتِ القائِمَةِ وَتَجَنُّبَ الصُعُوباتِ الَّتِي تُواجِهها عِنْدَ تَوافُقٌ المِلَفّاتِ الأَكْثَرَ تَعْقِيداً (أَنْظُر (HSW,SCH03)).

تَمَّت مُرافَقَةِ جَمِيعِ المُلاحَظاتِ المشتته طَيْفِيّا بِاِسْتِخْدامِ الشَبَكَةِ فِي نَفْسِ اللَيْلَةَ مَعَ مُلاحَظاتٍ تَقْنِينُ الفَتْحَة ثُنائِيَّةٍ الأَبْعاد التَقْلِيدِيَّةِ فِي مَجْمُوعَةِ الفلاتر الضَيِّقَةِ لِ NIRC (بِاِسْتِثْناءِ النِطاقِ \(L\) لِ W Hya فِي 1999 أَبْرِيل 25). نَظَراً لِأَنَّ مَعايِره هٰذِهِ المُلاحَظاتِ لَم تَتَأَثَّر بِأَخْطاءِ التَتَبُّع العَمْياء، فَقَد تَمَكَّنّا مِن الحُصُولِ عَلَى أَقْطارِ زاوِيَةِ مُعاصِره جَيِّدَةٍ لَأَهْدافنا عِنْدَ مَجْمُوعَةِ مِن الأَطْوال الموجيه المُنْفَصِلَة عَبْرَ نِطاقِ الشَبَكَةِ. بِفَرْضِ أَنَّ عَدَمِ اِسْتِقْرارِ التَتَبُّع المستحث فِي وَظِيفَةٍ النَقْلِ البَصْرِيّ كانَ دالَّةٍ مُتَغَيِّره بِسَلاسَةٍ مَعَ الطُولَ الموجي، يُمْكِننا اِسْتِخْدامِ أَقْطارنا الزاوِيَةِ المُنْفَصِلَة لِلقُرْص المُوَحَّدَ لِتَثْبِيتِ المُعايَرَة عِنْدَ تِلْكَ الأَطْوال الموجيه، وَأَداء تَقْرِيبِ سَلِسٍ بَيِّنَها لِتَغْطِيَةِ جَمِيعِ النطاقات المُسْتَخْدَمَةِ فِي التَجْرِبَةِ المشتته. فِي حالَةِ W Hya فِي 1999 أَبْرِيل 25، اُسْتُخْدِمْنا \(L\,3.08\) مُلاحَظاتٍ ثُنائِيَّةٍ الأَبْعاد الَّتِي أُجْرِيَت فِي نَفْسِ المَرْحَلَةِ عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّها كانَت قِبَلَ عامَ واحِدٍ، فِي 1998 أَبْرِيل 14 (أَنْظُر (WOO08))، لَمَعايِره واحِدَةٍ لِشَبَكَةِ GR60.

ثُمَّ اُسْتُخْدِمَت مُلاحَظاتٍ نُجُومِ مَرْجِعِيَّةِ لِ PSF كَنُجُوم فَحْص لِلتَحَقُّقِ مِن فائِدَةٍ هٰذِهِ العَمَلِيَّةِ المُعايَرَة. عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّ هٰذِهِ النُجُومِ الفَحْصِ كانَت عادَةً أَصْغَرِ وَأَقِلّ سُطُوعاً فِي الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ مِن الأَهْدافِ، وَبِالتالِي تُعْطِي أَخْطاءِ نِسْبِيَّةٌ أَعْلَى فِي قِياسُ القَطَر، فَإِنَّ نَتائِجِ تَطْبِيقِ مَنْهَجِيَّتنا المُعايَرَة عَلَى هٰذِهِ الأَجْسام أَكَّدَت أَنَّها كانَت قَوِيَّةٍ. كانَت الأَنْواع الطَيْفِيَّة النَمُوذَجِيَّةِ لَنُجُوم مَرْجِعِيَّةِ PSF مِن K المُتَأَخِّرَة إِلَى M المُبَكِّرَةُ، وَ(بِالمُقارَنَةِ مَعَ نُجُومِ مَيْراً) تَمْتَلِك هٰذِهِ النُجُومِ غِلافا جَوِّيّا مَضْغُوطا بِحَيْثُ يُتَوَقَّع أَنَّ تَكُون أَيّ تَغْيِيراتٍ فِي القَطَر مَعَ الطُولَ الموجي صَغِيرَةٌ. بُعْدَ تَطْبِيقِ إِسْتراتِيجِيَّتنا المُعايَرَة الجَدِيدَةِ عَلَى هٰذِهِ النُجُومِ الفَحْصِ، أَكَّدَت النَتائِجِ هٰذِهِ التَوَقُّعاتِ وَأَظْهَرَت أَنَّ الطَرِيقَةِ أَنْتَجَت قِياسُ قَطَرِ ثابِتٌ جَيِّدٍ التَوْصِيفِ عَبْرَ جَمِيعِ النطاقات الثَلاثَةِ لِلشَبَكَةِ.

الطَيْف ذُو الدِقَّةِ المُنْخَفِضَة

لَقَد سَمَحَت مُلاحَظاتٍ النُجُومِ المَرْجِعِيَّةِ أَيْضاً بِتَقْدِيرٍ الاِسْتِجابَةُ الطَيْفِيَّة لِلنِظامِ البَصْرِيّ. قُمْنا بِاِسْتِخْراج الفَيْض الكُلِّيِّ كَدالّه لِلطُول الموجي لِكُلِّ مِن الأَجْسام العِلْمِيَّةِ وَالنُجُوم المَرْجِعِيَّةِ، مِمّا جَعَلَ مِن المُمْكِنِ اِسْتِعادَةِ الطَيْف الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ ذُو الدِقَّةِ المُنْخَفِضَة فِي نِطاقِ 1.0-4.0\(\mu\)m (أَنْظُر الجَدْوَلُ [grisms]) بِالتَزامُنِ مَعَ قِياسات الرُؤْيَةِ لَدَينا. نَظَراً لِأَنَّ المُعايَرَة الطَيْفِيَّة تُعانِي مِن نَفْسِ الصُعُوباتِ المُراقَبَةِ الَّتِي أَثَّرَت عَلَى عَمَلِيَّةِ مَعايِره الرؤيات المُوَضِّحَة فِي القِسْمِ [observations]، لَم يَكُن مِن المُمْكِنِ الحُصُولِ عَلَى فيضات مُطْلَقَةٍ مَعايِره مِن قِياساتنا.

النَتائِجِ

تُظْهِر الأَشْكال مِن [w_hya_2] إِلَى [ocet_jul02] أَقْطارِ UD لِ W Hya، R Leo وَ \(o\) Cet كَدالّه لِلطُول الموجي (UD(\({\lambda}\)))، مَعَ الطَيْف المُعاصِرِ. الفَجَوات فِي البَياناتِ تَتَوافَق مَعَ مَناطِقِ الإِشارَةُ المُخَفِّفَةِ بِسَبَبِ الاِمْتِصاص الغِلافِيّ، بِاِسْتِثْناءِ الفَجَوات عِنْدَ أَطْوال موجيه أَكْبَرَ مِن \(\sim\)3.5\(\mu\)m، وَالَّتِي تَنْجُم عَن تُشْبِع الكاشِف بِسَبَبِ الفلوكس العالِي مِن خَلْفِيَّةِ السَماءِ. كَما يُظْهِر فِي الأَشْكال أَفْضَلَ تَطابُقِ لِ UD(\(\lambda\)) مِن النَماذِجِ الجَوِّيَّةِ الدِينامِيكِيَّة مَعَ الطَيْف النَمُوذَجِيّ المَوْصُوف وَالمُقارَن مَعَ البَياناتِ فِي القِسْمِ [comp].

تُظْهِر الأَقْطارِ UD خَصائِصِ تَعْتَمِد عَلَى الطُولَ الموجي وَالَّتِي تَتَوافَق مَعَ التَغَيُّراتِ المُتَوَقَّعَةِ فِي العَتامَة بِسَبَبِ وَفْرَةِ الجُزَيْئات. عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّ بِعَضِّ VO مَسْؤُولٌ عَن تَغَيُّراتٍ UD(\(\lambda\)) فِي النِطاقِ \(J\)، إِلّا أَنَّ مُعْظَمَ الخَصائِص تَنْجُم عَن وُجُودِ H\(_2\)O (بِالإِضافَةِ إِلَى مُساهَماتِ مِن CO وَ OH) فِي الغِلافِ الجَوِّيِّ لِلنَجْم (أَنْظُر، عَلَى سَبِيلِ المِثالِ، (TLSW,WIT08)). هُناكَ تَرابَطَ عَكْسِيٍّ وَثِيقٍ بَيِّنَ الخَصائِص الطَيْفِيَّة وَالأَقْطار الزاوِيَةِ الظاهِرَةِ عِنْدَ أَطْوال موجيه مُتَغَيِّره. نَجِد الحَدِّ الأَدْنَى المَحَلِّيِّ فِي أَقْطارِ UD عِنْدَ \(\sim\)1.3–1.4، 1.6–1.7، وَ 2.2\(\mu\)m، المُوافِقُ لِمَناطِقِ الفلوكس المُتَزايِدِ فِي الطَيْف. يُمْكِن تَفْسِيرٍ هٰذا التَرابُطِ العَكْسِيّ بِنَمُوذَجٍ الغِطاءُ الجُزَيْئِيّ، حَيْثُ تُؤَدِّي الطَبَقاتِ العازِلَةِ فَوْقَ طَبَقاتِ تَكْوِينِ الاِسْتِمْرارِيَّة (الغِلافِ الضَوْئِيّ) إِلَى زِيادَةِ القَطَر الزاوي UD المتصور عِنْدَ أَطْوال موجيه مُعَيَّنَةٍ. كَما أَنَّ هٰذا الاِمْتِصاص المُعْتَمَدُ عَلَى الطُولَ الموجي مَسْؤُولٌ أَيْضاً عَن الاِنْخِفاضِ فِي الفلوكس فِي نَفْسِ النطاقات. النطاقات الأَقَلِّ تَلَوُّثاً، وَالَّتِي تَقْتَرِب مِن أَخَذَ عَيِّناتٍ مِن طَبَقاتِ تَكْوِينِ الاِسْتِمْرارِيَّة، تُظْهِر أَقْطارِ UD مَقاسه أَصْغَرِ وفلوكسات أَعْلَى. يُمْكِن مُقارَنَةً هٰذِهِ النَتائِجِ بِسُهُولَةٍ مَعَ النَتائِجِ لِ S Ori مِن (WIT08)، وَالَّتِي تُظْهِر الحَدِّ الأَدْنَى فِي أَقْطارِ UD فِي نَفْسِ مَناطِقِ الطُولَ الموجي وَتَقَدَّمَ تَطابُقاً وَثِيقاً بِشَكْلٍ عامَ بِالنِسْبَةِ لَشَكَّلَ مَنَحَنِي UD(\(\lambda\)).

بِالنِسْبَةِ لِلنَجْم المَرْجِعِيِّ الجُزْئِيِّ الدِقَّةِ 2 Cen، اِفْتَرَضَنا قَطَرِ UD يَبْلُغ 14.7mas (أَنْظُر (DUM98)) عِنْدَ نَفْسِ الأَطْوال الموجيه المُسْتَخْدَمَةِ لِتَثْبِيتِ بَياناتٍ Mira grism. لاحَظَ أَنَّ بِعَضِّ التَغَيُّراتِ فِي الحَجْمِ مَعَ الطُولَ الموجي مُتَوَقَّعَةٍ لِهٰذا النَجْمِ مِن النَوْعِ M4.5 III. الطَيْف المُقابِلِ أَيْضاً سَلِسٍ نِسْبِيّاً، حَيْثُ يُظْهِر فَقَط مِيزاتِ اِمْتِصاصِ H\(_2\)O الصَغِيرَةِ عِنْدَ \(\sim\)1.4 وَ 1.9\(\mu\)m.

تُظْهِر الأَشْكال [w_hya_2] وَ [rleo_1] أَيْضاً تَأْثِيراتِ دَوْرِيَّةٍ وَمُرَحَّلَيْهِ كَبِيرَةٍ، وَالَّتِي تَمِيل إِلَى أَنَّ تَكُون أَكْثَرَ وُضُوحاً نَحْوَ الأَطْوال الموجيه الأُقْصُر. يَتِمّ التَنَبُّؤ بِهٰذا التَأْثِيرِ بِواسِطَةِ النَماذِجِ، كَما سَيَتِمّ مُناقَشَتَهُ فِي القِسْمِ التالِي.

المُقارَنَةِ مَعَ النَماذِجِ

فِي هٰذا القِسْمِ، يَتِمّ مُقارَنَةً تَوَقُّعاتٍ نَماذِجَ الغِلافِ الجَوِّيِّ الدِينامِيكِيّ الحَدِيثَةِ لَنُجُوم مَيْراً مِن النَوْعِ M مَعَ المُلاحَظاتِ الحالِيَّةِ. تَمَّ اِخْتِيارِ المَسافات إِلَى النُجُومِ النَمُوذَجِيَّةِ بِحَيْثُ تَتَداخَل UD(\(\lambda\))\(_{\rm model}\) مَعَ بَياناتنا فِي مِنْطَقَةِ الطُولَ الموجي 2.2-2.5\(\mu\)m. هٰذِهِ المَسافات لا تَضَمَّنَ مُلاءَمَةِ جَيِّدَةٍ لِلتَصْوِير الضَوْئِيّ لِلنَمُوذَج حَيْثُ أَنَّنا نَعْتَبِر فَقَط مُقارَنَةً بَيِّنَ الشَكْلِ الوَظِيفِيِّ لِتَوَقُّعاتِ النَمُوذَجِ كَدالّه لِلطُول الموجي وَالبَياناتِ المَرْصُودَة. سَيَتِمّ تَقْدِيمِ مُقارَنَةً بَيِّنَ مَسافات مُلاءَمَةِ القَطَر الزاوي وَالتَصْوِير الضَوْئِيّ لِلنَمُوذَج فِي وَرَقَةً مُسْتَقْبَلِيَّةٍ تَصِف النَماذِجِ.

النَماذِجِ الجَدِيدَةِ، الَّتِي تُغَطِّي عِدَّةٍ فَتَراتِ نَبْضِ، تَعْتَمِد عَلَى شَفْره جَدِيدَةٍ لِمُعالَجَةِ النَبْضُ وَحِساب التراتيب الجَوِّيَّةِ، كَما هُوَ مُوَضِّح أَدَنّاهُ.

تَمَّ اِسْتِخْدامِ شَفْره (KEL06) لِبِناءِ سِلْسِلَتَيْنِ مِن نَماذِجَ النَبْضُ الذاتِيِّ المثاره بِمَعايِيرِ قَرِيبَةٌ مِن النَماذِجِ الأَوَّلِيَّةِ المَدْرُوسَة جَيِّداً \(o\) Cet وَ R Leo: (i) سِلْسِلَةٍ نَماذِجَ o54 بِفَتْرَةِ تَقْرِيباً 330يَوْمَ (نَجْم “أُصَلِّي” غَيْرِ نابِضٌ بِكُتَله 1.1M\(_{\sun}\)، سُطُوع 5400L\(_{\sun}\)، نِصْفِ قَطَرِ 216R\(_{\sun}\)، دَرَجَةِ حَرارَةُ فَعّالَةٍ 3370K، وَفْرَةِ شَمْسِيَّةً بZ=0.02); (ii) سِلْسِلَةٍ نَماذِجَ r52 بِفَتْرَةِ تَقْرِيباً 307يَوْمَ (1.1M\(_{\sun}\)، 5200L\(_{\sun}\)، 209R\(_{\sun}\)، 3400K، شَمْسِيَّةً Z=0.02). تَمَّ حِسابِ بِنْيَةَ دَرَجَةِ الحَرارَةِ لَطَبَقات الغِلافِ الجَوِّيِّ بِاِسْتِخْدامِ تَقْنِيَّةٍ أَخَذَ العَيْنات العَتامَة مَعَ مُراعاةِ الأَنْواع الجُزَيْئِيَّة الرَئِيسِيَّةِ الَّتِي تُغَطِّي الأَجْواءِ مِن النَوْعِ M بِالإِضافَةِ إِلَى عَتامَة الغُبارِ (IRE08، وَالَّذِي سَيُشار إِلَيهِ فِيما بُعْدَ بISW08). تُغَطِّي سِلْسِلَةٍ o54 ثَلاثِ فَتَراتِ زَمَنِيَّةٍ، كُلِّ مِنها يَحْتَوِي عَلَى 1.25 (الفَتْرَةِ hx، وَالَّتِي سَتُشار إِلَيها فِيما بُعْدَ بo54(hx))، 1.25 (jx) وَ 3.75 (fx) دَوْراتِ نَجْمَيْهِ مُتَتالِيَةٍ فِي خَطَواتٍ طَوْرِ تَقْرِيباً 0.1 مَرّاتٍ مِن فَتْرَةٍ النَبْضُ. بِالنِسْبَةِ لِسِلْسِلَةٍ r52، هُناكَ فَتْرَتانِ زَمَنِيَّتانِ مَعَ 2.25 (gx) وَ 2.5 (fx) دَوْراتِ مُتَتالِيَةٍ.

يُفْتَرَض الاِسْتِرْخاء الفَوْرِيِّ لِلمادَّةِ الساخِنَةِ خَلْفَ جَبَهاتٍ الصَدْمَةُ، وَتَمَّ اِعْتِمادِ تَقْرِيبِ التَوازُنِ الدِينامِيكِيّ الحَرارِيِّ المَحَلِّيِّ بِاِسْتِثْناءِ عَمَلِيّاتِ الاِنْتِثار الَّتِي تُؤَثِّر عَلَى الاِنْقِراض المُسْتَمِرِّ، خَطِّ TiO وَالغُبار (أَنْظُر ISW08 لِلتَفاصِيل). جَمِيعِ الأَجْواءِ النَمُوذَجِيَّةِ مَقْطُوعَةُ عِنْدَ 5 نِصْفِ قَطَرِ النَجْمِ الأَصْلِيُّ، وَالَّذِي يُعْتَبَر مِنْطَقَةِ الاِنْتِقالِ إِلَى قِشْرَةً دائِرَيْهِ نَجْمَيْهِ مُهَيْمِنه عَلَيها الرِياحِ. عَلَى الرَغْمِ مِن أَنَّ W Hya لَها فَتْرَةٍ أَطْوَلِ مِن سِلْسِلَةٍ النَماذِجِ النَمُوذَجِيَّةِ هٰذِهِ، فَإِنَّنا نَتَوَقَّع أَنَّ تَوْسِيعِ بِنْيَةَ الهَنْدَسَةِ الجَوِّيَّةِ لِهٰذِهِ النَماذِجِ إِلَى حَجْمِ أَكْبَرَ لميرا ذاتِ فَتْرَةٍ أَطْوَلِ يُوَفِّر تَقْرِيباً عادِلاً لِهٰذا النَجْمِ.

تُظْهِر فَحْص سِلْسِلَةٍ النَماذِجِ أَنَّهُ، بِصَرْفِ النَظَرِ عَن الاِعْتِمادِ القُوَى لَشَكَّلَ مُنْحَنَيات UD(\(\lambda\))\(_{\rm model}\) مَعَ الطَوْر البَصْرِيّ، فَإِنَّ هٰذِهِ المُنْحَنَيات تَخْتَلِف أَيْضاً بِشَكْلٍ مَلْحُوظٍ بَيِّنَ الدَوْراتِ. فِي حِينِ أَنَّ مَجْمُوعَةِ صَغِيرَةٌ مَرْصُوده مِن قِيَمِ UD(\(\lambda\))\(_{\rm obs}\) المَعْزُولَةِ أَو فَتْرَةٍ طُولِ مَوْجِي ضَيِّقَةٍ مِن مَنَحَنِي UD(\(\lambda\))\(_{\rm obs}\) قَد تَتَناسَب بِسُهُولَةٍ مَعَ تَوَقُّعاتٍ النَمُوذَجِ فِي دَوْراتِ مُخْتَلِفَةٍ، فَإِنَّ تَحْقِيقِ تَوافُقٌ وَثِيقٍ أَصْعَب بِكَثِيرٍ عَلَى نِطاقِ واسِعٍ مِن الأَطْوال الموجيه، كَما نَجِد مَعَ مُلاحَظاتنا NIR. هٰذا يَعْكِس البُنْيَةِ المُتَغَيِّرَة لَطَبَقات الغِلافِ الجَوِّيِّ العَلَوِيَّة، اِعْتِماداً عَلَى مَوْقِعِ جَبْهَةُ الصَدْمَةُ فِي الدَوْرَةِ الحالِيَّةِ بِالإِضافَةِ إِلَى تارِيخِ جَبْهَةُ الصَدْمَةُ لِلدَوْرات السابِقَةِ، مِمّا يُؤَدِّي إِلَى تَقْوِيَةِ مُتَفاوِتَةٍ لَمِيزات اِمْتِصاصِ الجُزَيْئات المُخْتَلِفَةِ. لا تَتَوَفَّر مُلاحَظاتٍ مَنْهَجِيَّةً لَتَغَيُّرات حَجْمِ الدَوْرَةِ إِلَى الدَوْرَةِ الأُحادِيَّة اللَوْنِ لميرا، وَلٰكِن المُلاحَظاتِ الحالِيَّةِ لِ W Hya فِي 1999Feb (الطَوْر 0.58) وَ 2000Jan (الطَوْر 1.53) تَفْصِل بَيِّنَهُما دَوْرَةِ كامِلَةٍ تَقْرِيباً وَتُظْهِر بِوُضُوحٍ اِخْتِلافاتٍ مَلْحُوظَةٌ فِي مَنَحَنِي UD(\(\lambda\))\(_{\rm obs}\)، وَالَّتِي هِيَ أَكْبَرَ بِكَثِيرٍ مِن تَأْثِيرِ الفِرَقِ الطوري الصَغِيرِ 0.05 المُتَوَقَّعِ مِن النَماذِجِ.

دَبِلْيُو هَيّا

قُمْنا بِمُقارَنَة 3 مَراحِلِ مِن المُلاحَظاتِ لَدَبِلْيُو هَيّا مَعَ تَوَقُّعاتٍ دَوْراتِ مُخْتَلِفَةٍ مِن سِلْسِلَتَيَّ النَماذِجِ o54 وَ r52. بَيْنَما لَم يَتِمّ العُثُورِ عَلَى تَوافُقٌ جَيِّدٍ مَعَ دَوْراتِ r52 المُتاحَةِ، هُناكَ تَوافُقٌ مَعْقُولٍ مَعَ تَسَلْسُلُ مَرْحَلَةِ واحِدَةٍ مِن سِلْسِلَةٍ النَماذِجِ o54 عِنْدَما يُقَدَّر تَعْيِينِ المَرْحَلَةِ لِسِلْسِلَةٍ النَماذِجِ بِأَنَّها أَبْكَر قَلِيلاً، بِمِقْدارِ تَقْرِيبِي 0.05 إِلَى 0.1 (وَهُوَ ضِمْنَ عَدَمِ اليَقِينِ النَمُوذَجِيّ المُعْتادُ مُقابِلَ مَرْحَلَةِ النَجْمِ الَّذِي يَبْلُغ عَلَى الأَقَلِّ 0.1). تَمَّ تَحْقِيقِ تَوافُقٌ أَفْضَلَ بَيِّنَ مُلاحَظاتنا فِي المَرْحَلَةِ 0.58 وَالنَماذِج ذاتِ المَراحِلِ القَرِيبَةِ 4.55 وَ 4.61 وَلٰكِن، نَظَراً لِعَدَمِ تُوَفِّر دَوْراتِ نَمُوذَجِيَّةٍ لاحِقَةٍ حالِيّاً، فَلا يُمْكِن مُقارَنَةً المَراحِلِ المُلاحَظَةُ 0.79 وَ 1.53 بِالنَماذِج فِي هٰذِهِ الحالَةِ.

لِلحُصُولِ عَلَى تَوافُقٌ جَيِّدٍ مَعَ الأَقْطارِ الزاوِيَةِ المُوَحَّدَةِ المُلاحَظَةُ، كانَ يَجِب وَضْعِ النَجْمِ النَمُوذَجِيّ عَلَى مَسافَةِ “مُناسَبَةِ” تَبْلُغ حِوالِي 78 فَرَسَّخَ فَلَكِيٍّ، مُقارَنَةً ب \(104\pm10\) فَرَسَّخَ فَلَكِيٍّ لِلنَجْم الحَقِيقِيِّ (WHI08)، حَيْثُ تَعْكِس الفِرَقِ حَقِيقَةِ أَنَّ دَبِلْيُو هَيّا لَها فَتْرَةٍ أَطْوَلِ بِشَكْلٍ مَلْحُوظٍ (385 يَوْماً) وَبِالتالِي هِيَ أَكْبَرَ مِن النَجْمِ النَمُوذَجِيّ فِي o54 (330 يَوْماً، نِصْفِ قَطَرِ النَجْمِ الأَصْلِ 216 R\(_{\sun}\)).

فِي الشَكْلِ [w_hya_2] نَعْرِض مُلاحَظاتٍ 1999Feb وَ 2000Jan (\(\Phi=0.58\) وَ \(\Phi=1.53\) عَلَى التَوالِي) مَعَ مُنْحَنَيات UD(\(\lambda\)) لَنَماذِج o54(fx) بِالمَراحِل 2.51 وَ 3.49 مِن الدَوْراتِ المُتَتالِيَةِ. الشَكْلِ [w_hya_2a] يُعَرِّض مُلاحَظَةُ 1999Apr (\(\Phi=0.79\)) مَعَ نَمُوذَجَ المَرْحَلَةِ 2.70، بِالإِضافَةِ إِلَى نَماذِجَ المَرْحَلَةِ 2.80 وَ 3.70 لِإِظْهارِ تَأْثِيراتِ المَرْحَلَةِ وَالدَوْرَةُ المُهِمَّةِ. الشَكْلِ [w_hya_3] يُعَرِّض مُلاحَظَةُ 1999Feb لَدَبِلْيُو هَيّا (\(\Phi=0.58\)) مَعَ نَماذِجَ المَرْحَلَةِ 4.55 وَ 4.61 بِالإِضافَةِ إِلَى نَمُوذَجَ المَرْحَلَةِ 3.59 مِن الدَوْرَةِ السابِقَةِ وَالَّذِي يُعْطِي تَوافُقاً عاماً أَقَلَّ رِضا. نُلاحِظ أَنَّ الدَوْرَةِ الَّتِي تَحْتَوِي عَلَى المَراحِلِ مِن 3.49 إِلَى 3.70 لَها قِيَمِ UD أَصْغَرِ بِشَكْلٍ عامَ مِن الدَوْراتِ الأُخْرَى المُسْتَخْدَمَةِ فِي الأَشْكال مِن [w_hya_2] إِلَى [w_hya_3]، أَيّ أَنَّ النَجْمِ النَمُوذَجِيّ يَبْدُو أَصْغَرِ فِي هٰذِهِ الدَوْرَةِ وَكانَ يَجِب تَوْسِيعه وِفْقاً لِذٰلِكَ.

ر لِيُو

لَمُلاحَظات ر لِيُو فِي مَرْحَلَتَيْنِ، لَم تَتَطابَق أَيّ مِن الدَوْراتِ الأَرْبَعِ المُتاحَةِ مِن سِلْسِلَةٍ نَماذِجَ r52 (الَّتِي صَمَمْتَ فِي الأَصْلِ لِوَصْفِ ر لِيُو) مَعَ مَنَحَنِي UD(\(\lambda\)) المُلاحَظِ بِشَكْلٍ جَيِّدٍ، بَيْنَما تُوَفِّر دَوْرَتانِ مِن سِلْسِلَةٍ o54 بِفَتْرَةِ أَطْوَلِ قَلِيلاً مُلاءَمَةِ مَعْقُولَةٍ. لِلحُصُولِ عَلَى تَوافُقٌ جَيِّدٍ مَعَ المُلاحَظاتِ، تَمَّ ضَبْطِ نَجْم النَمُوذَجِ عَلَى مَسافَةِ تَقْرِيبِيّه تَبْلُغ 93pc، لِلمُقارَنَة مَعَ القِياسات البارالاكسيه المُقَدَّمَةِ مِن (GAT92)[\(120\pm14\)pc] وَ(LEE07)[HIPPARCOS \(73\pm6\)pc] وَمَعَ مُتَوَسِّطُ المَسافَةِ المَوْزُون المُقْتَرَحِ مِن (WHI08)[\(111\pm17\)pc]. هُنا، مُشابِها لِحالَةِ W Hya، نُلاحِظ أَنَّ المُلاحَظَةُ \(\Phi=0.75\) تَقَع فِي نِطاقِ المَرْحَلَةِ الَّذِي يُظْهِر فِيهِ اعتماديه مَنَحَنِي UD(\(\lambda\)) المَلْحُوظِ بِشَكْلٍ واضِحٍ عِنْدَما يَزْداد مَنَحَنِي ضَوْء مَيْراً بِشَكْلٍ حادٍّ جِدّاً. تُوَفِّر هٰذِهِ المُنْحَنَيات مُلاءَمَةِ مَعْقُولَةٍ ضِمْنَ الانطقه الطَيْفِيَّة \(HKL\)، بَيْنَما تَكُون أَقْطارِ UD المنمذجه فِي نِطاقِ الطَيْف \(J\) أَكْبَرَ بِنِسْبَةِ 15 بِالمِئَةِ مِن القِيمَةِ المُلاحَظَةُ فِي المَرْحَلَةِ 0.49.

\(o\) Cet

لِ \(o\) Cet، تَمَّت المُلاحَظاتِ فِي مَرْحَلَتَيْنِ خِلالَ دَوْرَتَيْنِ مُخْتَلِفَتَيْنِ تَماماً (1998Sep وَ 2002Jul) بِحَيْثُ لا يُمْكِن دِراسَةٌ تَأْثِيراتِ الدَوْرَةِ-المَرْحَلَةِ بِسُهُولَةٍ فِي هٰذِهِ الحالَةِ. تُوجَد مُشْكِلَتانِ أَساسِيَّتانِ عِنْدَما قُمْنا بِمُلاءَمَة النَماذِجِ المُتاحَةِ لَمُنْحَنَيات UD(\(\lambda\)) المَرْصُودَة. (i) يَجِب وَضْعِ النُجُومِ الأَصْلِيَّةِ لِلنَمُوذَج عَلَى مَسافَةِ تَقْرِيباً 80pc (o54) أَو تَقْرِيباً 70pc (r52)، وَكُلاهما أَصْغَرِ بِشَكْلٍ هامِشَيَّ مِن القِيَمِ المَذْكُورَةِ فِي الأَدَبِيّاتِ، مِثْلَ 92 \(\pm10\)pc بُعْدَ (WHI08). (ii) يَمِيل اِنْخِفاضِ قَطَرِ UD المَقاس فِي 1998Sep عَلَى الجانِبِ طَوِيلٍ المُوَجَّه مِن النِطاقِ المائِيِّ القُوَى 3\(\mu\)m إِلَى أَنَّ يَكُون أَكْثَرَ حِدَّةِ بِشَكْلٍ مَلْحُوظٍ مِن أَيّ نَماذِجَ مُتَوَقَّعَةٍ.

المُلَخَّص

لَقَد قُمْنا بِقِياس أَقْطارِ النُجُومِ المُتَغَيِّرَة مِن نَوْعٍ مَيْراً الَّتِي تَعْتَمِد عَلَى الطُولَ الموجي مِن 1.0-3.4\(\mu\)m وَطَيْفها فِي ما يَصِل إِلَى ثَلاثِ فَتَراتِ مُخْتَلِفَةٍ، وَهِيَ الدِراسَةُ الأُولَى مِن نَوْعِها فِي الأَشِعَّة تَحْتَ الحَمْراءِ القَرِيبَةِ. جَمِيعِ النُجُومِ المُراقَبَةِ تُظْهِر تَقَلُّباتِ قَوِيَّةٍ فِي أَقْطارها الزاوِيَةِ UD كَدالّه لِلطُول الموجي، غالِباً ما تُظْهِر عامِلٍ تَقْرِيباً \(\sim\)2 فِي قَطَرِ UD بَيِّنَ 1.0\(\mu\)m وَ 3.0\(\mu\)m. وَجَدْنا أَنَّ عَلاقَةَ UD(\(\lambda\)) تُظْهِر تَقَلُّباتِ مَعَ الطَوْر وَدَوْرَةِ النَبْضُ، مِمّا يَكْشِف عَن تَعْقِيدِ مُساهَماتِ العَتامَة المُعْتَمَدَةِ عَلَى الدَوْرَةِ وَالطَوْر مِن الجُزَيْئات، وَبِشَكْلٍ رَئِيسِيٍّ H\(_2\)O وَ CO، فِي طَبَقاتِ مُخْتَلِفَةٍ.
وَجَدْنا أَنَّ هُناكَ تَوافُقاً جَيِّداً بَيِّنَ عَلاقَةَ UD(\(\lambda\)) المقاسه وَالطَيْف، وَتِلْكَ المُتَوَقَّعَةِ مِن النَماذِجِ النَظَرِيَّةِ المُصَمِّمَة لِتَمْثِيلِ o Cet (أَنْظُر ISW08). عِنْدَ مُقارَنَةً النَجْمَيْنِ اللَّذَيْنِ يَعْتَقِد أَنَّ مَعايِيرهما تُشْبِه إِلَى حَدٍّ كَبِيرٍ مَعايِيرِ إِدْخالُ النَمُوذَجِ، R Leo وَ o Cet، مَعَ تَوَقُّعاتٍ النَمُوذَجِ (IRE08)، وَجَدْنا أَنَّ أَقْطارِ UD النَمُوذَجِيَّةِ صَغِيرَةٌ بِعَضِّ الشَيْء فِي مِنْطَقَةِ \(1.1-3.8\,\mu\)m.

كَما تُظْهِر بَياناتنا تَوافُقاً جَيِّداً مَعَ النَتائِجِ لِلنَجْم المُتَغَيِّر مَيْراً S Ori بِواسِطَةِ WIT08، حَيْثُ أَنَّ أَقَلَّ أَقْطارِ UD الزاوِيَةِ هِيَ الأَصْغَرِ عِنْدَ 1.3-1.4 وَ 1.6-1.7\(\mu\)m وَتَزْداد بِعامِل 1.4-1.5 حَوْلَ 2.0\(\mu\)m. لِلمُقارَنَة الكامِلَةِ مَعَ الأَقْطارِ الزاوِيَةِ UD المقاسه بِالتَداخُل فِي نطاقات الطَيْف المُسْتَمِرِّ، أَنْظُر WOO08.

سَيَتِمّ تَقْدِيمِ المَزِيدِ مِن العَمَلِ مَعَ هٰذِهِ البَياناتِ، بِما فِي ذٰلِكَ دِراساتٍ التَماثُلِ، فِي المَنْشُورات اللاحِقَةِ.

لَقَد دَعْمِ هٰذا العَمَلِ بِمِنَحِ مِن المُؤَسَّسَةِ الوَطَنِيَّةِ لِلعُلُومِ، مَجْلِسِ البُحُوثِ الأُسْتُرالِيّ وَالمُجْتَمَعِ الأَلْمانِيُّ لِلبَحْثِ (MS). تَمَّ الحُصُولِ عَلَى البَياناتِ المُقَدَّمَةِ هُنا فِي مِرْصَدٍ W.M. Keck، الَّذِي يُدار كَشِراكَة عِلْمِيَّةٍ بَيِّنَ مَعْهَدِ كالِيفُورْنِيا لِلتِكْنُولُوجِيا، جامِعَةِ كالِيفُورْنِيا وَإِدارَةُ الطَيَرانِ وَالفَضاءُ الوَطَنِيَّةِ. تَمَّ إِنْشاءِ المِرْصَد بِفَضْلِ الدَعْمِ المالِيِّ السَخِيّ مِن مُؤَسَّسَةِ W.M. Keck. نَحْنُ نُقَدِّر بامتنان مُلاحَظاتٍ النَجْمِ المُتَغَيِّر مِن قاعِدَةِ بَياناتٍ AAVSO الدُوَلِيَّةِ الَّتِي ساهَمَ بِها المُراقِبُونَ مِن جَمِيعِ أَنْحاءِ العالَمِ وَالَّتِي اُسْتُخْدِمَت فِي هٰذا البَحْثِ. نَشْكُر أَيْضاً أَلْبِرْت جُونْز وَبيتر وِيلْيامز عَلَى بَياناتٍ مَنَحَنِي الضَوْء لِ W Hya.