АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2025, том 80, № 4, страницы 551–566
МНОГОЛЕТНИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЗВЕЗДЫ J022237.31+422234.2 В NGC891: НОВАЯ LBV ИЛИ ЖЕЛТЫЙ ГИПЕРГИГАНТ?
© 2025
Ю. Н. Соловьева1*, А. С. Винокуров1**, Е. О. Дедов1, А. С. Медведев1, А. Е. Костенков1, А. Н. Саркисян1
1Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз, 369167 Россия
*E-mail: solovyeva@sao.ru
**E-mail: vinokurov@sao.ru
*E-mail: solovyeva@sao.ru
**E-mail: vinokurov@sao.ru
УДК 524.31.01:52-14
Поступила в редакцию 2 апреля 2025 года; после доработки 26 сентября 2025 года; принята к публикации 28 сентября 2025 года
Мы продолжаем поиск ярких голубых переменных в галактиках Местного объeма с целью исследования фундаментальных параметров этих звeзд в зависимости от возраста их звeздного окружения и металличности газа родительских галактик. В текущей работе с привлечением данных наземных и космических (HST, JWST) телескопов исследована звезда высокой светимости J022237.31+422234.2 \((M_{V{\rm \!max}} \approx - 10\,.\!\!^{\rm m}2)\) в галактике NGC891, находящейся на расстоянии около 10 Мпк. Фотометрическая переменность J022237.31+422234.2 в период с 1997 по 2024 год составила \(\Delta V = 1\,.\!\!^{\rm m}12 \pm 0\,.\!\!^{\rm m}06\). Статистический анализ данных фотометрии в широком диапазоне длин волн показал прямую корреляцию показателя цвета \((V - I_c)\) с блеском звезды в фильтре \(V\) при отсутствии значимой переменности \((B - V)\) и \((V - R_c)\). На основе сравнения полученного на БТА САО РАН оптического спектра с моделями протяжeнных атмосфер оценены температура фотосферы и темп потери массы: \(8000 \lesssim T_{\rm eff} \lesssim 10\,100~\text{К}\) и \(8\times10^{-5} \lesssim \dot {M} \lesssim 5\times10^{-4}\,M_\odot\,\text{год}^{-1}\) соответственно. Аппроксимация наблюдаемого распределения энергии в оптическом диапазоне моделями протяжeнных атмосфер с учeтом межзвeздного поглощения позволила оценить болометрическую светимость \(1.1\times10^{6} \lesssim L \lesssim 2.6\times10^{6}\,L_\odot\). По данным в инфракрасном (ИК) диапазоне обнаружен значимый избыток излучения в области 1.5–8 мкм, который может указывать на наличие горячей пылевой компоненты с температурой около 1300 K. Наблюдаемые свойства J022237.31+422234.2 свидетельствуют в пользу его принадлежности к жeлтым гипергигантам или LBV в холодном состоянии.
Ключевые слова:
звезды: эмиссионная линия, Be — звезды: массивные — звезды: сверхгиганты — звезды: переменные: S Золотой Рыбы
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена в рамках государственного задания Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Список литературы
1. D. C. Abbott, Astrophys. J. 259, 282 (1982). DOI:10.1086/160166
2. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Astronomy Letters 31 (3), 194 (2005). DOI:10.1134/1.1883351
3. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Baltic Astronomy 20, 363 (2011). DOI:10.1515/astro-2017-0305
4. M. Aghakhanloo, J. W. Murphy, N. Smith, and R. Hlozˇ ek, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 472 (1), 591 (2017). DOI:10.1093/mnras/stx2050
5. C. Agliozzo, N. Phillips, A. Mehner, et al., Astron. and Astrophys. 655, id. A98 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202141279
6. F. Annibali, M. Tosi, D. Romano, et al., Astrophys. J. 843 (1), id. 20 (2017). DOI:10.3847/1538-4357/aa7678
7. A. Z. Bonanos, D. L. Massa, M. Sewilo, et al., Astron. J. 138 (4), 1003 (2009). DOI:10.1088/0004-6256/138/4/1003
8. A. Bressan, P. Marigo, L. Girardi, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 427 (1), 127 (2012). DOI:10.1111/j.1365-2966.2012.21948.x
9. D. Calzetti, A. L. Kinney, and T. Storchi-Bergmann, Astrophys. J. 429, 582 (1994). DOI:10.1086/174346
10. J. S. Clark, P. A. Crowther, V. M. Larionov, et al., Astron. and Astrophys. 507 (3), 1555 (2009). DOI:10.1051/0004-6361/200912358
11. P. A. Crowther, Annual Rev. Astron. Astrophys. 45 (1), 177 (2007). DOI:10.1146/annurev.astro.45.051806.110615
12. P. A. Curran, arXiv e-prints astro-ph:1411.3816 (2014). DOI:10.48550/arXiv.1411.3816
13. C. de Jager, Astron. and Astrophys. 8 (3), 145 (1998). DOI:10.1007/s001590050009
14. C. de Jager and H. Nieuwenhuijzen, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 290 (3), L50 (1997). DOI:10.1093/mnras/290.3.L50
15. G. de Vaucouleurs, A. de Vaucouleurs, H. G. Corwin Jr., et al., Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (Springer, New York, 1991).
16. A. Eigenbrot and M. A. Bershady, Astrophys. J. 853 (2), id. 114 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aaa45d
17. M. D. Ernst, Statistical Science 19 (2004). DOI:10.1214/088342304000000396
18. M. P. Fitzgerald, Astron. and Astrophys. 4, 234 (1970).
19. M. S. Gordon and R. M. Humphreys, Galaxies 7 (4), id. 92 (2019). DOI:10.3390/galaxies7040092
20. J. H. Groh, D. J. Hillier, A. Damineli, et al., Astrophys. J. 698 (2), 1698 (2009). DOI:10.1088/0004-637X/698/2/1698
21. J. H. Groh, G. Meynet, and S. Ekstro¨ m, Astron. and Astrophys. 550, id. L7 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201220741
22. D. J. Hillier, T. Lanz, S. Heap, et al., Astrophys. J. 588b(2), 1039 (2003). DOI:10.1086/374329
23. D. J.Hillier and D. L.Miller,Astrophys. J. 496 (1), 407 (1998). DOI:10.1086/305350
24. R. M. Humphreys and K. Davidson, Astrophys. J. 232, 409 (1979). DOI:10.1086/157301
25. R. M. Humphreys, K. Davidson, S. Grammer, et al., Astrophys. J. 773 (1), article id. 46 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/773/1/46
26. R. M. Humphreys, K. Davidson, D. Hahn, et al., Astrophys. J. 844 (1), article id. 40 (2017). DOI:10.3847/1538-4357/aa7cef
27. R. M. Humphreys, K. Weis, K. Davidson, and M. S. Gordon, Astrophys. J. 825 (1), article id. 64 (2016). DOI:10.3847/0004-637X/825/1/64
28. R. M. Humphreys, K. Weis, K. Davidson, et al., Astrophys. J. 790 (1), article id. 48 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/790/1/48
29. N. Kashikawa, K. Aoki, R. Asai, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 54 (6), 819 (2002). DOI:10.1093/pasj/54.6.819
30. A. Kostenkov, S. Fabrika, O. Sholukhova, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 496 (4), 5455 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa1824
31. A. Kostenkov, A. Vinokurov, Y. Solovyeva, et al., Astrophysical Bulletin 75, 182 (2020). DOI:10.1134/S1990341320020078
32. M. Kraus, I. Kolka, A. Aret, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 483 (3), 3792 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty3375
33. H. J. G. L. M. Lamers, F. Najarro, R. P. Kudritzki, et al., Astron. and Astrophys. 315, L229 (1996).
34. H. J. G. L. M. Lamers, F.-J. Zickgraf, D. de Winter, et al., Astron. and Astrophys. 340, 117 (1998).
35. A. Lobel, A. K. Dupree, R. P. Stefanik, et al., Astrophys. J. 583 (2), 923 (2003). DOI:10.1086/345503
36. O. Maryeva, G. Koenigsberger, O. Egorov, et al., Astron. and Astrophys. 617, A51 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201732540
37. A. Mehner, D. Baade, T. Rivinius, et al., Astron. and Astrophys. 555, id. A116 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201321323
38. S. Miyazaki, Y. Komiyama, M. Sekiguchi, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 54, 833 (2002). DOI:10.1093/pasj/54.6.833
39. J. Mould and S. Sakai, Astrophys. J. 686 (2), L75 (2008). DOI:10.1086/592964
40. D. E. Osterbrock and G. J. Ferland, Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei, 2nd ed. (University Science Books, Sausalito, 2006).
41. D. J. Radburn-Smith, R. S. de Jong, A. C. Seth, et al., Astrophys. J. Suppl. 195 (2), article id. 18 (2011). DOI:10.1088/0067-0049/195/2/18
42. N. D. Richardson and A. Mehner, Research Notes of the American Astronomical Society 2 (3), article id. 121 (2018). DOI:10.3847/2515-5172/aad1f3
43. A. N. Sarkisyan, A. S. Vinokurov, Y. N. Solovieva, et al., Astrophysical Bulletin 72, 486 (2017). DOI:10.1134/S1990341317040137
44. N. Smith, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 461 (3), 3353 (2016). DOI:10.1093/mnras/stw1533
45. N. Smith and R. Tombleson, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 447 (1), 598 (2015). DOI:10.1093/mnras/stu2430
46. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, S. Fabrika, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 484, L24 (2019). DOI:10.1093/mnrasl/sly241
47. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, A. Sarkisyan, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 497 (4), 4834 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa2117
48. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, A. Sarkisyan, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 507 (3), 4352 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2036
49. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, N. Tikhonov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 518 (3), 4345 (2023a). DOI:10.1093/mnras/stac3408
50. Y. N. Solovyeva, A. S. Vinokurov, and A. B. Kaldybekova, INASAN Science Reports 8 (3), 164 (2023b). DOI:10.51194/INASAN.2023.8.3.011
51. N. A. Tikhonov and O. A. Galazutdinova, Astrophysics 48 (2), 221 (2005). DOI:10.1007/s10511-005-0021-8
52. C. Trundle, R. Kotak, J. S. Vink, and W. P. S. Meikle, Astron. and Astrophys. 483 (3), L47 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:200809755
53. R. B. Tully, L. Rizzi, E. J. Shaya, et al., Astron. J. 138 (2), 323 (2009). DOI:10.1088/0004-6256/138/2/323
54. A. F. Valeev, O. Sholukhova, and S. Fabrika, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 396 (1), L21 (2009). DOI:10.1111/j.1745-3933.2009.00654.x
55. A. M. van Genderen, Astron. and Astrophys. 366, 508 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20000022
56. A. M. van Genderen, C. Sterken, and M. de Groot, Astron. and Astrophys. 318, 81 (1997).
2. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Astronomy Letters 31 (3), 194 (2005). DOI:10.1134/1.1883351
3. V. L. Afanasiev and A. V. Moiseev, Baltic Astronomy 20, 363 (2011). DOI:10.1515/astro-2017-0305
4. M. Aghakhanloo, J. W. Murphy, N. Smith, and R. Hlozˇ ek, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 472 (1), 591 (2017). DOI:10.1093/mnras/stx2050
5. C. Agliozzo, N. Phillips, A. Mehner, et al., Astron. and Astrophys. 655, id. A98 (2021). DOI:10.1051/0004-6361/202141279
6. F. Annibali, M. Tosi, D. Romano, et al., Astrophys. J. 843 (1), id. 20 (2017). DOI:10.3847/1538-4357/aa7678
7. A. Z. Bonanos, D. L. Massa, M. Sewilo, et al., Astron. J. 138 (4), 1003 (2009). DOI:10.1088/0004-6256/138/4/1003
8. A. Bressan, P. Marigo, L. Girardi, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 427 (1), 127 (2012). DOI:10.1111/j.1365-2966.2012.21948.x
9. D. Calzetti, A. L. Kinney, and T. Storchi-Bergmann, Astrophys. J. 429, 582 (1994). DOI:10.1086/174346
10. J. S. Clark, P. A. Crowther, V. M. Larionov, et al., Astron. and Astrophys. 507 (3), 1555 (2009). DOI:10.1051/0004-6361/200912358
11. P. A. Crowther, Annual Rev. Astron. Astrophys. 45 (1), 177 (2007). DOI:10.1146/annurev.astro.45.051806.110615
12. P. A. Curran, arXiv e-prints astro-ph:1411.3816 (2014). DOI:10.48550/arXiv.1411.3816
13. C. de Jager, Astron. and Astrophys. 8 (3), 145 (1998). DOI:10.1007/s001590050009
14. C. de Jager and H. Nieuwenhuijzen, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 290 (3), L50 (1997). DOI:10.1093/mnras/290.3.L50
15. G. de Vaucouleurs, A. de Vaucouleurs, H. G. Corwin Jr., et al., Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (Springer, New York, 1991).
16. A. Eigenbrot and M. A. Bershady, Astrophys. J. 853 (2), id. 114 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aaa45d
17. M. D. Ernst, Statistical Science 19 (2004). DOI:10.1214/088342304000000396
18. M. P. Fitzgerald, Astron. and Astrophys. 4, 234 (1970).
19. M. S. Gordon and R. M. Humphreys, Galaxies 7 (4), id. 92 (2019). DOI:10.3390/galaxies7040092
20. J. H. Groh, D. J. Hillier, A. Damineli, et al., Astrophys. J. 698 (2), 1698 (2009). DOI:10.1088/0004-637X/698/2/1698
21. J. H. Groh, G. Meynet, and S. Ekstro¨ m, Astron. and Astrophys. 550, id. L7 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201220741
22. D. J. Hillier, T. Lanz, S. Heap, et al., Astrophys. J. 588b(2), 1039 (2003). DOI:10.1086/374329
23. D. J.Hillier and D. L.Miller,Astrophys. J. 496 (1), 407 (1998). DOI:10.1086/305350
24. R. M. Humphreys and K. Davidson, Astrophys. J. 232, 409 (1979). DOI:10.1086/157301
25. R. M. Humphreys, K. Davidson, S. Grammer, et al., Astrophys. J. 773 (1), article id. 46 (2013). DOI:10.1088/0004-637X/773/1/46
26. R. M. Humphreys, K. Davidson, D. Hahn, et al., Astrophys. J. 844 (1), article id. 40 (2017). DOI:10.3847/1538-4357/aa7cef
27. R. M. Humphreys, K. Weis, K. Davidson, and M. S. Gordon, Astrophys. J. 825 (1), article id. 64 (2016). DOI:10.3847/0004-637X/825/1/64
28. R. M. Humphreys, K. Weis, K. Davidson, et al., Astrophys. J. 790 (1), article id. 48 (2014). DOI:10.1088/0004-637X/790/1/48
29. N. Kashikawa, K. Aoki, R. Asai, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 54 (6), 819 (2002). DOI:10.1093/pasj/54.6.819
30. A. Kostenkov, S. Fabrika, O. Sholukhova, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 496 (4), 5455 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa1824
31. A. Kostenkov, A. Vinokurov, Y. Solovyeva, et al., Astrophysical Bulletin 75, 182 (2020). DOI:10.1134/S1990341320020078
32. M. Kraus, I. Kolka, A. Aret, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 483 (3), 3792 (2019). DOI:10.1093/mnras/sty3375
33. H. J. G. L. M. Lamers, F. Najarro, R. P. Kudritzki, et al., Astron. and Astrophys. 315, L229 (1996).
34. H. J. G. L. M. Lamers, F.-J. Zickgraf, D. de Winter, et al., Astron. and Astrophys. 340, 117 (1998).
35. A. Lobel, A. K. Dupree, R. P. Stefanik, et al., Astrophys. J. 583 (2), 923 (2003). DOI:10.1086/345503
36. O. Maryeva, G. Koenigsberger, O. Egorov, et al., Astron. and Astrophys. 617, A51 (2018). DOI:10.1051/0004-6361/201732540
37. A. Mehner, D. Baade, T. Rivinius, et al., Astron. and Astrophys. 555, id. A116 (2013). DOI:10.1051/0004-6361/201321323
38. S. Miyazaki, Y. Komiyama, M. Sekiguchi, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 54, 833 (2002). DOI:10.1093/pasj/54.6.833
39. J. Mould and S. Sakai, Astrophys. J. 686 (2), L75 (2008). DOI:10.1086/592964
40. D. E. Osterbrock and G. J. Ferland, Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei, 2nd ed. (University Science Books, Sausalito, 2006).
41. D. J. Radburn-Smith, R. S. de Jong, A. C. Seth, et al., Astrophys. J. Suppl. 195 (2), article id. 18 (2011). DOI:10.1088/0067-0049/195/2/18
42. N. D. Richardson and A. Mehner, Research Notes of the American Astronomical Society 2 (3), article id. 121 (2018). DOI:10.3847/2515-5172/aad1f3
43. A. N. Sarkisyan, A. S. Vinokurov, Y. N. Solovieva, et al., Astrophysical Bulletin 72, 486 (2017). DOI:10.1134/S1990341317040137
44. N. Smith, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 461 (3), 3353 (2016). DOI:10.1093/mnras/stw1533
45. N. Smith and R. Tombleson, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 447 (1), 598 (2015). DOI:10.1093/mnras/stu2430
46. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, S. Fabrika, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 484, L24 (2019). DOI:10.1093/mnrasl/sly241
47. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, A. Sarkisyan, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 497 (4), 4834 (2020). DOI:10.1093/mnras/staa2117
48. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, A. Sarkisyan, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 507 (3), 4352 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2036
49. Y. Solovyeva, A. Vinokurov, N. Tikhonov, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 518 (3), 4345 (2023a). DOI:10.1093/mnras/stac3408
50. Y. N. Solovyeva, A. S. Vinokurov, and A. B. Kaldybekova, INASAN Science Reports 8 (3), 164 (2023b). DOI:10.51194/INASAN.2023.8.3.011
51. N. A. Tikhonov and O. A. Galazutdinova, Astrophysics 48 (2), 221 (2005). DOI:10.1007/s10511-005-0021-8
52. C. Trundle, R. Kotak, J. S. Vink, and W. P. S. Meikle, Astron. and Astrophys. 483 (3), L47 (2008). DOI:10.1051/0004-6361:200809755
53. R. B. Tully, L. Rizzi, E. J. Shaya, et al., Astron. J. 138 (2), 323 (2009). DOI:10.1088/0004-6256/138/2/323
54. A. F. Valeev, O. Sholukhova, and S. Fabrika, Monthly Notices Royal Astron. Soc. 396 (1), L21 (2009). DOI:10.1111/j.1745-3933.2009.00654.x
55. A. M. van Genderen, Astron. and Astrophys. 366, 508 (2001). DOI:10.1051/0004-6361:20000022
56. A. M. van Genderen, C. Sterken, and M. de Groot, Astron. and Astrophys. 318, 81 (1997).
Long-Term Monitoring of the Variable Star J022237.31+422234.2 in NGC891: a New LBV or a Yellow Hypergiant?
© 2025
Yu. N. Solovyeva1*, A. S. Vinokurov1**, E. O. Dedov1, A. S. Medvedev1, A. E. Kostenkov1, and A. N. Sarkisyan1
1Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz 369167, Russia
*E-mail: solovyeva@sao.ru
**E-mail: vinokurov@sao.ru
*E-mail: solovyeva@sao.ru
**E-mail: vinokurov@sao.ru
We continue to search for luminous blue variables (LBVs) in the Local Volume galaxies to further study their fundamental parameters in relation to the age of their stellar environments and the metallicity of the gas in their host galaxies. In this paper, we report the discovery of the luminous star J022237.31+422234.2 \((M_{V{\rm \!max}} < - 10\,.\!\!^{\rm m}2)\) in the galaxy NGC 891 located at a distance of about 10 Mpc. The study involves data from ground-based and space telescopes (HST, JWST). Over the period from 1997 to 2024, the star exhibited the photometric variability \(\Delta V = 1\,.\!\!^{\rm m}12 \pm 0\,.\!\!^{\rm m}06\). A statistical analysis of the broadband photometric data revealed a direct correlation between the \((V - I_c)\) color index and the \(V\)-band brightness of the star, while no significant variability was observed in \((B - V)\) and \((V - R_c)\). Based on a comparison of the optical spectrum obtained with the 6-m BTA telescope with a grid of extended atmosphere models, we estimated the photospheric temperature \((8000~\text{K} \lesssim T_{\rm eff} \lesssim 10100~\text{K})\) and the mass-loss rate \((8 \times 10^{-5}\,M_\odot~\text{yr}^{-1} \lesssim \dot{M} \lesssim 5 \times 10^{-4}~\,M_\odot~\text{yr}^{-1})\). Fitting the observed optical spectral energy distribution with models of extended atmospheres, accounting for interstellar extinction, yielded a bolometric luminosity estimate of \(1.1 \times 10^{6}\,L_\odot \lesssim L \lesssim 2.6 \times 10^{6}\,L_\odot\). In the infrared range, a significant excess emission was detected at 1.5-8 μm, which may indicate the presence of a warm dust with a temperature of 1300 K. The observed properties of J022237.31+422234.2 suggest its classification as a yellow hypergiant or an LBV in a cold state.
Keywords:
stars: variables: S Doradus—stars: emission-line, Be—stars: supergiants—stars: massive
К содержанию номера