经典造父变星的脉动色球层：钙红外三重线与 Hα 谱线轮廓变化

近期研究表明，造父变星在脉动周期中保持恒定的红外发射可能源于一个约为恒星半径 15% 的脉动电离气体壳层，这或可归因于造父变星的色球活动。本文旨在研究造父变星色球层沿脉动周期的动力学结构并量化其大小。我们利用 UVES 光谱仪的高分辨率光谱，展示了一个包含 24 颗造父变星、周期覆盖范围从约 3 天到 60 天的样本的 Hα 和钙近红外三重线（Ca IR）轮廓变化。在对谱线轮廓进行定性分析后，我们量化了 Van Hoof 效应（Hα 与 Ca IR 之间的速度梯度）作为造父变星周期的函数。然后，我们利用 Schwarzschild 机制（由激波引起的谱线加倍）来量化色球层的大小。我们发现，对于周期大于 P=10 天的造父变星，存在显著的 Van Hoof 效应，特别是与 Ca IR 相比，Hα 谱线存在延迟，速度梯度高达 Δv ≈ 30 km/s。我们发现长周期造父变星的色球层大小至少约为恒星半径的 50%，这与先前从红外超分析中发现的电离气体壳层大小在一阶上一致。最后，对于样本中的大多数长周期造父变星，我们报告了 Hα 谱线中的一个静止吸收特征，我们将其归因于环绕色球层的星周包层。分析造父变星的 Ca IR 谱线对于可能消除其红外超对周期-光度关系的偏差具有重要意义，特别是在 Gaia 卫星上径向速度光谱仪即将进行的观测背景下，该仪器可能对它们的色球层敏感。