АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2025, том 80, № 2, страницы 289–304
О ПРИЧИНАХ ПЕРЕМЕННОСТИ БЛЕСКА МОЛОДОЙ ЗВЕЗДЫ BP TAU
© 2025
М. А. Бурлак1, К. Н. Гранкин2, А. В. Додин1, А. В. Жарова1, Н. П. Иконникова1, В. А. Кирюхина1, С. А. Ламзин1*, Б. С. Сафонов1, И. A. Страхов1
1Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Москва, 119234 Россия
2Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
*E-mail: lamzin@sai.msu.ru
2Крымская астрофизическая обсерватория РАН, Научный, 298409 Россия
*E-mail: lamzin@sai.msu.ru
УДК 52-14:524.338.5
Поступила в редакцию 23 декабря 2024 года; после доработки 22 февраля 2025 года; принята к публикации 1 марта 2025 года
Построена и проанализирована вековая кривая блеска BP Tau — классической звезды типа Т Тельца. Обнаружены волнообразные изменения среднего уровня ее блеска с амплитудой и характерным временем несколько десятков лет. Приведены аргументы в пользу того, что три эпизода глубоких ослаблений блеска длительностью от одного часа до нескольких суток связаны с затмением горячего (аккреционного) пятна пылью, падающей на звезду вместе с газом. Возможно, такого рода затмения, но с меньшей амплитудой, являются причиной отсутствия у BP Tau строго выраженной периодичности изменения блеска, связанной с осевым вращением. Найдено, что в диапазоне расстояний от 0.1 до 200 а.е. у BP Tau нет спутника с массой свыше . Обсуждается вопрос о причинах вариаций блеска и показателя цвета звезды на разных временных масштабах.
Ключевые слова:
звезды: переменные: T Тельца, Хербига Ae/Be — звезды: отдельные: BP Tau — звезды: джеты — ISM: джеты и истечения
ФинансированиеСписок литературы
Работа А. В. Додина и Б. С. Сафонова поддержана грантом РНФ № 23-12-00092. Результаты получены с использованием оборудования, приобретенного в рамках программы развития МГУ имени М. В. Ломоносова.
Список литературы
1. R. L. Akeson, E. L. N. Jensen, J. Carpenter, et al., Astrophys. J. 872 (2), article id. 158 (2019). DOI:10.3847/1538-4357/aaff6a
2. S. H. P. Alencar and G. Basri, Astron. J. 119 (4), 1881 (2000). DOI:10.1086/301300
3. I. Baraffe, D. Homeier, F. Allard, and G. Chabrier, Astron. and Astrophys. 577, id. A42 (2015). DOI:10.1051/0004-6361/201425481
4. P. Bastien, Astron. and Astrophys. Suppl. 48, 153 (1982).
5. L. N. Berdnikov, A. A. Belinskii, N. I. Shatskii, et al., Astronomy Reports 64 (4), 310 (2020). DOI:10.1134/S1063772920040010
6. C. Bertout, Annual Rev. Astron. Astrophys. 27, 351 (1989). DOI:10.1146/annurev.aa.27.090189.002031
7. J. Bouvier, A. Chelli, S. Allain, et al., Astron. and Astrophys. 349, 619 (1999).
8. J. Bouvier, K. Grankin, L. E. Ellerbroek, et al., Astron. and Astrophys. 557, id. A77 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201321389
9. M. A. Burlak, A. V. Dodin, A. V. Zharova, et al., Astrophysical Bulletin 79 (2), 281 (2024). DOI:10.1134/S1990341324700287
10. A. M. Cody, L. A. Hillenbrand, and L. M. Rebull, Astron. J. 163 (5), id. 212 (2022). DOI:10.3847/1538-3881/ac5b73
11. A. M. Cody, J. Stauffer, A. Baglin, et al., Astron. J. 147 (4), article id. 82 (2014). DOI:10.1088/0004-6256/147/4/82
12. G. Costigan, J. S. Vink, A. Scholz, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 440, 3444 (2014). DOI:10.1093/mnras/stu529
13. A. Dodin, K. Grankin, S. Lamzin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (4), 5524 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2988
14. A. V. Dodin and S. A. Lamzin, Astronomy Letters 39, 389 (2013). DOI:10.1134/S1063773713060042
15. A. V. Dodin, S. A. Potanin, M. A. Burlak, et al., Astron. and Astrophys. 684, id. L25 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202449436
16. A. V. Dodin and E. A. Suslina, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 503 (4), 5704 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab487
17. J. F. Donati, M. M. Jardine, S. G. Gregory, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 386 (3), 1234 (2008). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13111.x
18. J. F. Donati and J. D. Landstreet, Annual Rev. Astron. Astrophys. 47 (1), 333 (2009). DOI:10.1146/annurevastro-082708-101833
19. L. Errico, S. A. Lamzin, and A. A. Vittone, Astron. and Astrophys. 377, 557 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20011108
20. C. Flores, M. S. Connelley, B. Reipurth, and A. Boogert, Astrophys. J. 882 (2), article id. 75 (2019). DOI:10.3847/1538-4357/ab35d4
21. W. Gotz, Veroeffentlichungen der Sternwarte Sonneberg 5, 87 (1961).
22. K. N. Grankin, S. Y. Melnikov, J. Bouvier, et al., Astron. and Astrophys. 461, 183 (2007). DOI:10.1051/0004-6361:20065489
23. V. P. Grinin, Astrofizika 16 (2), 147 (1980). DOI:10.1007/BF01005461
24. F. Hamann, Astrophys. J. Suppl. 93, 485 (1994). DOI:10.1086/192064
25. P. Hartigan, S. Edwards, and L. Ghandour, Astrophys. J. 452, 736 (1995). DOI:10.1086/176344
26. L. Hartmann, G. Herczeg, and N. Calvet, Annual Rev. Astron. Astrophys. 54, 135 (2016). DOI:10.1146/annurev-astro-081915-023347
27. W. Herbst, D. K. Herbst, E. J. Grossman, and D. Weinstein, Astron. J. 108, 1906 (1994). DOI:10.1086/117204
28. G. J. Herczeg and L. A. Hillenbrand, Astrophys. J. 786, article id. 97 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/786/2/97
29. J. Jennings, M. Tazzari, C. J. Clarke, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 514 (4), 6053 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac1770
30. P. N. Kholopov, Peremennye Zvezdy (Variable Stars) 8, 83 (1951).
31. P. N. Kholopov, Irregular Variables Associated with Nebulae and Similar Objects, in Non-Stationary Stars and Methods of Their Study. Eruptive Stars, Ed. by A. A. Boyarchuk and R. E. Gershberg (Nauka, Moscow, 1970), pp. 241–301.
32. V. A. Kiryukhina and A. V. Dodin, Astronomy Letters 50 (9), 571 (2024). DOI:10.1134/S1063773724700440
33. I. A. Kondratyev, S. G. Moiseenko, and G. S. Bisnovatyi-Kogan, Physical Review D 110 (8), id. 083025 (2024). DOI:10.1103/PhysRevD.110.083025
34. M. Kounkel, K. Covey, M. Moe, et al., Astron. J. 157 (5), article id. 196 (2019). DOI:10.3847/1538-3881/ab13b1
35. A. K. Kulkarni and M. M. Romanova, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 386 (2), 673 (2008). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13094.x
36. S. A. Lamzin, S. Y. Melnikov, K. N. Grankin, and O. V. Ezhkova, Astron. and Astrophys. 372, 922 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20010564
37. I. Lehman-Balanowskaja, Peremennye Zvezdy (Variable Stars) 5 (1), 9 (1935).
38. C.-L. Lin, W.-H. Ip, Y. Hsiao, et al., Astron. J. 166 (3), id. 82 (2023). DOI:10.3847/1538-3881/ace322
39. F. Long, G. J. Herczeg, D. Harsono, et al., Astrophys. J. 882 (1), article id. 49 (2019). DOI:10.3847/1538-4357/ab2d2d
40. M. Long, M. M. Romanova, A. K. Kulkarni, and J. F. Donati, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 413 (2), 1061 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.18193.x
41. F. Ménard, J. Bouvier, C. Dougados, et al., Astron. and Astrophys. 409, 163 (2003). DOI:10.1051/0004-6361:20030936
42. A. Natta and N. Panagia, Astrophys. J. 287, 228 (1984). DOI:10.1086/162681
43. B. Nisini, M. Gangi, T. Giannini, et al., Astron. and Astrophys. 683, id. A116 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202346742
44. M. J. Pecaut and E. E. Mamajek, Astrophys. J. Suppl. 208 (1), article id. 9 (2013). DOI:10.1088/0067-0049/208/1/9
45. V. Piirola, Annales Academiae Scientiarum Fennicae: Physica 418 (1975).
46. L. M. Rebull, J. R. Stauffer, A. M. Cody, et al., Astron. J. 159 (6), id. 273 (2020). DOI:10.3847/1538-3881/ab893c
47. C. E. Robinson, C. C. Espaillat, and J. E. Rodriguez, Astrophys. J. 935 (1), id. 54 (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac7e51
48. M. M. Romanova, A. V. Koldoba, G. V. Ustyugova, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 506 (1), 372 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab1724
49. B. S. Safonov, P. A. Lysenko, and A. V. Dodin, Astronomy Letters 43, 344 (2017). DOI:10.1134/S1063773717050036
50. I. A. Strakhov, B. S. Safonov, and D. V. Cheryasov, Astrophysical Bulletin 78 (2), 234 (2023). DOI:10.1134/S1990341323020104
51. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, S. Lopez, et al., Astrophys. J. 970 (2), id. 118 (2024a). DOI:10.3847/1538-4357/ad4a62
52. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, T. Thanathibodee, et al., Astrophys. J. 971 (1), id. 96 (2024b). DOI:10.3847/1538-4357/ad543d
53. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, T. Thanathibodee, et al., Astrophys. J. 972 (1), 100 (2024c). DOI:10.3847/1538-4357/ad65ed
54. L. Yu, J. F. Donati, K. Grankin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 489 (4), 5556 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz2481
55. B. Zaire, J. F. Donati, S. P. Alencar, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 533 (3), 2893 (2024). DOI:10.1093/mnras/stae1955
56. M. Čemeljićand M. Siwak, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 491 (1), 1057 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz3088
57. Yu. V. Prokhorov and L. S. Ponomarenko, Lectures on Probability Theory and Mathematical Statistics (Moscow University Press, Moscow, 2012) [in Russian].
2. S. H. P. Alencar and G. Basri, Astron. J. 119 (4), 1881 (2000). DOI:10.1086/301300
3. I. Baraffe, D. Homeier, F. Allard, and G. Chabrier, Astron. and Astrophys. 577, id. A42 (2015). DOI:10.1051/0004-6361/201425481
4. P. Bastien, Astron. and Astrophys. Suppl. 48, 153 (1982).
5. L. N. Berdnikov, A. A. Belinskii, N. I. Shatskii, et al., Astronomy Reports 64 (4), 310 (2020). DOI:10.1134/S1063772920040010
6. C. Bertout, Annual Rev. Astron. Astrophys. 27, 351 (1989). DOI:10.1146/annurev.aa.27.090189.002031
7. J. Bouvier, A. Chelli, S. Allain, et al., Astron. and Astrophys. 349, 619 (1999).
8. J. Bouvier, K. Grankin, L. E. Ellerbroek, et al., Astron. and Astrophys. 557, id. A77 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201321389
9. M. A. Burlak, A. V. Dodin, A. V. Zharova, et al., Astrophysical Bulletin 79 (2), 281 (2024). DOI:10.1134/S1990341324700287
10. A. M. Cody, L. A. Hillenbrand, and L. M. Rebull, Astron. J. 163 (5), id. 212 (2022). DOI:10.3847/1538-3881/ac5b73
11. A. M. Cody, J. Stauffer, A. Baglin, et al., Astron. J. 147 (4), article id. 82 (2014). DOI:10.1088/0004-6256/147/4/82
12. G. Costigan, J. S. Vink, A. Scholz, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 440, 3444 (2014). DOI:10.1093/mnras/stu529
13. A. Dodin, K. Grankin, S. Lamzin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 482 (4), 5524 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty2988
14. A. V. Dodin and S. A. Lamzin, Astronomy Letters 39, 389 (2013). DOI:10.1134/S1063773713060042
15. A. V. Dodin, S. A. Potanin, M. A. Burlak, et al., Astron. and Astrophys. 684, id. L25 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202449436
16. A. V. Dodin and E. A. Suslina, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 503 (4), 5704 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab487
17. J. F. Donati, M. M. Jardine, S. G. Gregory, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 386 (3), 1234 (2008). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13111.x
18. J. F. Donati and J. D. Landstreet, Annual Rev. Astron. Astrophys. 47 (1), 333 (2009). DOI:10.1146/annurevastro-082708-101833
19. L. Errico, S. A. Lamzin, and A. A. Vittone, Astron. and Astrophys. 377, 557 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20011108
20. C. Flores, M. S. Connelley, B. Reipurth, and A. Boogert, Astrophys. J. 882 (2), article id. 75 (2019). DOI:10.3847/1538-4357/ab35d4
21. W. Gotz, Veroeffentlichungen der Sternwarte Sonneberg 5, 87 (1961).
22. K. N. Grankin, S. Y. Melnikov, J. Bouvier, et al., Astron. and Astrophys. 461, 183 (2007). DOI:10.1051/0004-6361:20065489
23. V. P. Grinin, Astrofizika 16 (2), 147 (1980). DOI:10.1007/BF01005461
24. F. Hamann, Astrophys. J. Suppl. 93, 485 (1994). DOI:10.1086/192064
25. P. Hartigan, S. Edwards, and L. Ghandour, Astrophys. J. 452, 736 (1995). DOI:10.1086/176344
26. L. Hartmann, G. Herczeg, and N. Calvet, Annual Rev. Astron. Astrophys. 54, 135 (2016). DOI:10.1146/annurev-astro-081915-023347
27. W. Herbst, D. K. Herbst, E. J. Grossman, and D. Weinstein, Astron. J. 108, 1906 (1994). DOI:10.1086/117204
28. G. J. Herczeg and L. A. Hillenbrand, Astrophys. J. 786, article id. 97 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/786/2/97
29. J. Jennings, M. Tazzari, C. J. Clarke, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 514 (4), 6053 (2022). DOI:10.1093/mnras/stac1770
30. P. N. Kholopov, Peremennye Zvezdy (Variable Stars) 8, 83 (1951).
31. P. N. Kholopov, Irregular Variables Associated with Nebulae and Similar Objects, in Non-Stationary Stars and Methods of Their Study. Eruptive Stars, Ed. by A. A. Boyarchuk and R. E. Gershberg (Nauka, Moscow, 1970), pp. 241–301.
32. V. A. Kiryukhina and A. V. Dodin, Astronomy Letters 50 (9), 571 (2024). DOI:10.1134/S1063773724700440
33. I. A. Kondratyev, S. G. Moiseenko, and G. S. Bisnovatyi-Kogan, Physical Review D 110 (8), id. 083025 (2024). DOI:10.1103/PhysRevD.110.083025
34. M. Kounkel, K. Covey, M. Moe, et al., Astron. J. 157 (5), article id. 196 (2019). DOI:10.3847/1538-3881/ab13b1
35. A. K. Kulkarni and M. M. Romanova, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 386 (2), 673 (2008). DOI:10.1111/j.1365-2966.2008.13094.x
36. S. A. Lamzin, S. Y. Melnikov, K. N. Grankin, and O. V. Ezhkova, Astron. and Astrophys. 372, 922 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20010564
37. I. Lehman-Balanowskaja, Peremennye Zvezdy (Variable Stars) 5 (1), 9 (1935).
38. C.-L. Lin, W.-H. Ip, Y. Hsiao, et al., Astron. J. 166 (3), id. 82 (2023). DOI:10.3847/1538-3881/ace322
39. F. Long, G. J. Herczeg, D. Harsono, et al., Astrophys. J. 882 (1), article id. 49 (2019). DOI:10.3847/1538-4357/ab2d2d
40. M. Long, M. M. Romanova, A. K. Kulkarni, and J. F. Donati, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 413 (2), 1061 (2011). DOI:10.1111/j.1365-2966.2010.18193.x
41. F. Ménard, J. Bouvier, C. Dougados, et al., Astron. and Astrophys. 409, 163 (2003). DOI:10.1051/0004-6361:20030936
42. A. Natta and N. Panagia, Astrophys. J. 287, 228 (1984). DOI:10.1086/162681
43. B. Nisini, M. Gangi, T. Giannini, et al., Astron. and Astrophys. 683, id. A116 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202346742
44. M. J. Pecaut and E. E. Mamajek, Astrophys. J. Suppl. 208 (1), article id. 9 (2013). DOI:10.1088/0067-0049/208/1/9
45. V. Piirola, Annales Academiae Scientiarum Fennicae: Physica 418 (1975).
46. L. M. Rebull, J. R. Stauffer, A. M. Cody, et al., Astron. J. 159 (6), id. 273 (2020). DOI:10.3847/1538-3881/ab893c
47. C. E. Robinson, C. C. Espaillat, and J. E. Rodriguez, Astrophys. J. 935 (1), id. 54 (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac7e51
48. M. M. Romanova, A. V. Koldoba, G. V. Ustyugova, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 506 (1), 372 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab1724
49. B. S. Safonov, P. A. Lysenko, and A. V. Dodin, Astronomy Letters 43, 344 (2017). DOI:10.1134/S1063773717050036
50. I. A. Strakhov, B. S. Safonov, and D. V. Cheryasov, Astrophysical Bulletin 78 (2), 234 (2023). DOI:10.1134/S1990341323020104
51. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, S. Lopez, et al., Astrophys. J. 970 (2), id. 118 (2024a). DOI:10.3847/1538-4357/ad4a62
52. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, T. Thanathibodee, et al., Astrophys. J. 971 (1), id. 96 (2024b). DOI:10.3847/1538-4357/ad543d
53. J. Wendeborn, C. C. Espaillat, T. Thanathibodee, et al., Astrophys. J. 972 (1), 100 (2024c). DOI:10.3847/1538-4357/ad65ed
54. L. Yu, J. F. Donati, K. Grankin, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 489 (4), 5556 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz2481
55. B. Zaire, J. F. Donati, S. P. Alencar, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 533 (3), 2893 (2024). DOI:10.1093/mnras/stae1955
56. M. Čemeljićand M. Siwak, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 491 (1), 1057 (2019). DOI:10.1093/mnras/stz3088
57. Yu. V. Prokhorov and L. S. Ponomarenko, Lectures on Probability Theory and Mathematical Statistics (Moscow University Press, Moscow, 2012) [in Russian].
On the Causes of Brightness Variability of a Young Star BP Tau
© 2025
M. A. Burlak1, K. N. Grankin2, A. V. Dodin1, A. V. Zharova1, N. P. Ikonnikova1, V. A. Kiryukhina1, S. A. Lamzin1*, B. S. Safonov1, and I. A. Strakhov1
1Sternberg Astronomical Institute, Moscow State University, Moscow, 119234 Russia
2Crimean Astrophysical Observatory RAS, 298409 Nauchny, Republic of Crimea
*E-mail: lamzin@sai.msu.ru
2Crimean Astrophysical Observatory RAS, 298409 Nauchny, Republic of Crimea
*E-mail: lamzin@sai.msu.ru
We have constructed and analyzed the secular light curve of BP Tau, a classical T Tau star. Wave-like variations in the average brightness level of the star with an amplitude of and a characteristic time of several decades were found. We present arguments in favor of the concept that three deep dimming episodes lasting from one hour to several days are associated with the eclipse of a hot (accretion) spot by the dust infalling on the star along with gas. It is possible that such eclipses, albeit with a smaller amplitude, are the reason for the lack in BP Tau of a strictly expressed brightness variation periodicity related to axial rotation. We found that in the distance range of 0.1 to 200 AU, BP Tau has no companions with masses greater than . Possible reasons of brightness and color index variability of the star on different time scales are discussed.
Keywords:
stars: variables: T Tauri, Herbig Ae/Be—stars: individual: BP Tau—stars: jets—ISM: jets and outflows
К содержанию номера