仙王座β型变星

仙王座β型变星，也称为大犬座β型变星。这种变星的变光快速但幅度很小，亮度变化被认为是由于铁在内部20万K下的异常性质，造成表面的脉动。这些变星通常是光谱为B型的蓝白色高温恒星。不要与造父变星混淆，后者以造父一（仙王座δ）为原型命名，是亮超巨星。

## 性质

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仙王座β型变星是质量介于7至20 M$_\odot$（太阳质量）的主序星。这些成员中有一些是天空中最亮的恒星，例如十字架三和马腹一；角宿一也被归类为仙王座β型变星，但在1970年神秘的停止了脉动。通常，它们的亮度变化在0.01至0.3星等，周期0.1至0.3日（2.4至7.2小时）。做为原型的上卫增一（仙王座β）视星等在 +3.16 到 +3.27 间变化，周期为4.57小时。亮度最亮的时刻发生在恒星最小且最热的时刻。它们在紫外线上的亮度变化要大得多，可以达到1个星等。少数恒星的变光周期被发现短于一小时，对应于基础的径向脉动周期的四分之一和基础周期的八分之三。它们也有相对较低的振幅和相当窄的光谱类型B2-3 IV-V。它们被称为短周期组，在GCVS的缩写是BCEPS。

仙王座β型变星的脉动式是由卡伯机制和p-模式脉动驱动。在恒星内部，温度高达20万K的深处，有丰富的铁。铁在如此的高温下，不透明度将增加（不是减少），导致能量在数层之内累积。这会导致压力的增加而反复地向外推出与落回，一个循环的周期约数小时。这被称为铁凹凸或Z凹凸（Z习惯上是表示金属量）。这与慢脉动B星类似，显示同样是由铁的不透明度变化驱动的p-模式脉动，但是有着较低的质量和较长的周期。

## 观测的历史

美国天文学家Edwin Brant Frost在1902年发现仙王座β径向速度的变化，最初的结论说是联星的光谱。Paul Guthnick在1913年率先检测到它的亮度变化。不久之后，发现军市一（大犬座β）和心宿一（天蝎座σ）也是变星，维斯托·斯里弗在1940年指出，心宿一的径向速度也有变化，还有R.D. Levee和奥托·斯特鲁维分别在1952年和1955年推论出这是由于恒星的脉动。这种变星因为大犬座β星是20世纪末对其研究最密切的例子，因此通常称为大犬座β型变星，然而它在南部低空的位置，意味着它的观测经常会受到阻碍。然而，因为仙王座β是第一颗被发现的这种类型变星，所以尽管有和造父变星相似而被混淆的风险，这一类型还是被称为仙王座β型变星。

塞西莉亚·佩恩-加波施金和Sergei Gaposchkin在他们1938颗变星的目录中收录了17颗可能是这类型的变星，但是将它们归类为矮造父变星（盾牌座δ型变星）。车府增十五（蝎虎座16）是在1952年之前被广泛研究的另一这类型的变星。在1966年，此类型变星的数量从18颗增加为41颗。奥托·斯特鲁维在20世纪50年代广泛的研究这种变星，然而在他逝世之后，研究就减少了。

Christiaan L. Sterken和Mikolaj Jerzykiewicz 在1993年将59颗恒星归类为仙王座β型变星，并将79颗列为疑似仙王座β型变星。Stankov在2005年列出93颗成员，77颗候选者，还有61颗可能不是或确定不是这类型的变星。6颗，分别是天棓五（武仙座ι）、双鱼座53、九州殊口四（波江座ν）、壁宿一（飞马座γ）、英仙座V354和白羊座53被并列为仙王座β型变星和SPB。

### 仙王座β型变星列表

名称 (name)｜星座｜发现｜最大值（视星等）（mV）｜最小值（视星等）（mV）｜周期（时）｜光谱类型｜注解

军市一（大犬座β）｜大犬座｜1909 (威廉·华莱士·坎贝尔)｜1m.93｜2m.00｜6.031｜B1II-III｜6.03、6.00、和4.74小时的脉动

大犬座ξ1｜大犬座｜4m.33｜4m.36｜5.030｜B0.5IV

大犬座15｜大犬座｜4m.79｜4m.84｜4.429｜B1III-IV

船底座V376｜船底座｜4m.91｜4m.96｜0.4992｜B2IV-V｜BCEPS star

船底座V372｜船底座｜5m.70｜2.78｜B2III

马腹一（半人马座β）｜半人马座｜0m.61｜3.768｜B1II

南门一（半人马座ε）｜半人马座｜2m.29｜2m.31｜4.070｜B1V

骑官三（半人马座κ）｜半人马座｜3m.13｜3m.14｜2.288｜B2IV

衡四（半人马座χ）｜半人马座｜4m.40｜0.84｜B2V｜BCEPS star

上卫增一（仙王座β）｜仙王座｜1902 （Edwin Brant Frost）｜3m.16｜3m.27｜4.572｜B2IIIe｜原型

天囷九（鲸鱼座δ）｜鲸鱼座｜4m.05｜4m.1｜3.867｜B2IV

十字架三（南十字座β）｜南十字座｜1m.23｜1m.31｜4.589｜B0.5IV

十字架四（南十字座δ）｜南十字座｜2m.78｜2m.84｜3.625｜B2IV

天津增卅五｜天鹅座｜4m.94｜B2.5IV｜以高解析光谱验证

九州殊口四（波江座ν）｜波江座｜3m.87｜4m.01｜4.164｜B2III｜多重周期；也是慢脉动B星

车府增十二（蝎虎座12）｜蝎虎座｜5m.16｜5m.28｜4.634｜B1.5III｜也是慢脉动B星

车府增十五（蝎虎座16）｜蝎虎座｜5m.30 (B)｜5m.52 (B)｜4.109｜B2IV

骑官十（豺狼座α）｜豺狼座｜1956（Bernard Pagel）｜2m.29｜2m.34｜6.235｜B1.5III

骑官二（豺狼座δ）｜豺狼座｜3m.20｜3m.24｜3.972｜B2IV

骑官六（豺狼座ε）｜豺狼座｜3m.36｜3m.38｜2.316｜B2IV + B3V｜三合星系统；主星是光谱联星

柱三 (角宿)（豺狼座ι）｜豺狼座｜3m.54｜3m.3.55｜B2.5IV｜自1997年以来未被记录为 BCEP

柱四（豺狼座τ1）｜豺狼座｜4m.54｜4m.58｜4.257｜B2IV

阙丘增四（麒麟座19）｜麒麟座｜4m.96｜5m.01｜4.589｜B1IV-Vea

蜜蜂三（苍蝇座α）｜苍蝇座｜2m.68｜2m.73｜2.167｜B2IV-V｜最初有疑问，以高解析光谱证实

天江三（蛇夫座θ）｜蛇夫座｜3m.25｜3m.31｜3.373｜B2IV

参宿增三（猎户座η）｜猎户座｜3m.31｜3m.35｜7.247｜B0.5Vea + B3V｜四合星；也是大陵五型变星；成员Ab是脉动星

壁宿一（飞马座γ）｜飞马座｜1953（D. Harold McNamara）｜2m.78｜2m.89｜3.643｜B2IV｜也是慢脉动B星

卷舌二（英仙座ε）｜英仙座｜2m.88｜3m.00｜3.847｜B0.5V

船尾座PT｜船尾座｜5m.72｜5m.74｜3.908｜B2III

尾宿八（天蝎座λ）｜天蝎座｜1m.59｜1m.65｜5.129｜B1.5IV + PMS + B2IV｜三合星系统；也是大陵五型变星

尾宿七（天蝎座κ）｜天蝎座｜2m.41｜2m.42｜4.795｜B1.5III

心宿一（天蝎座σ）｜天蝎座｜1904 (维斯托·斯里弗)｜2m.86｜2m.94｜5.923｜B1III｜四合星系统

角宿一（室女座α）｜室女座｜0m.85｜1m.05｜6.520｜B1IV｜亮度变化在1970年停止

狐狸座BW｜狐狸座｜6m.44｜6m.68｜4.8｜B2IIIv｜径向速度变化最大的仙王座β型变星

### 被排除或候选的仙王座β型变星列表

名称｜星座｜发现｜最大值视星等（mV）｜最小值视星等（mV）｜周期（时）｜光谱类型｜注解

天狼增五（大犬座ι）｜大犬座｜4m.36｜4m.40｜33.6｜B3Ib/II｜未被确认为仙王座β型变星

大犬座FN｜大犬座｜5m.38｜5m.42｜36.7｜B0.5IV｜未被确认为仙王座β型变星

天社增一（船底座χ）｜船底座｜3m.46｜2.42｜B2IV｜未被确认为仙王座β型变星

船底座V343｜船底座｜4m.30｜57.11｜B1.5III｜未被确认为仙王座β型变星

小斗五（蝘蜓座ζ）｜蝘蜓座｜5m.06｜5m.17｜25.91｜B5V｜在2011年被认为是SBP

南十字座λ｜南十字座｜4m.60｜4m.64｜9.482｜B4Vne｜未被确认为仙王座β型变星

南十字座θ2｜南十字座｜4m.70｜4m.74｜2.134｜B2IV｜未被确认为仙王座β型变星

天鹅座25｜天鹅座｜5m.09｜5m.21｜5.04｜B3IVe｜仙后座γ型变星，未被确认为仙王座β型变星

天棓五（武仙座ι）｜武仙座｜2m.93｜B3IV｜不再被归类为仙王座β型变星

柳宿三（长蛇座η）｜长蛇座｜4m.27｜4m.33｜~4｜B3V｜不再被归类为仙王座β型变星

船尾座NW ｜船尾座｜5m.04｜5m.18｜3.00｜B3Vea｜也是旋转椭球变星, 不被认为是仙王座β型变星

天狗五（罗盘座α）｜罗盘座｜3m.67｜3m.70｜B1.5III｜疑似仙王座β型变星

昴宿五（金牛座23）｜金牛座｜4m.17｜4m.19｜B6IVe｜B(e)星，不是仙王座β型变星

船帆座IS｜船帆座｜5m.23｜2.592｜B1IVn｜仙王座β星变星候选者

HR 3440(HW Vel)｜船帆座｜5m.46｜5m.52｜6.275｜B6V｜仙王座β星变星候选者

齐增四（狐狸座2）｜狐狸座｜5m.36｜5m.48｜14.63｜O8IV-B0.5IVeV｜B(e)星，不是仙王座β星变星

## 参考资料

Samus N.N., Durlevich O.V., et al. Combined General Catalog of Variable Stars（GCVS4.2, 2004 Ed.）