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天文学において、ポーラーとは、原型となるAM Herculis星にちなんでAM Herculis星と呼ばれていた、磁場が非常に強い激変星（CV）連星系のことです。他のCVと同様に、ポーラーには2つの星が含まれています。1つは降着する白色矮星（WD）、もう1つは質量が小さいドナー星（通常は赤色矮星）で、WDの重力によって質量がWDに伝達され、ロッシュローブから溢れ出ています。[ 1 ]ポーラーは、WDに非常に強い磁場 が存在することで他のCVと区別されます。ポーラー系の典型的な磁場強度は1000万～8000万ガウス（1000 ～ 8000テスラ）です。[ 2 ]極域のAN Ursae Majoris にあるWDは、激変星の中で知られている中で最も強い磁場を持ち、その磁場強度は2億3000万ガウス（23 kT）である。[ 3 ]
WDの磁気の最も重要な結果の1つは、WDの自転周期が連星系の軌道周期と同期することです。[ 2 ]第一近似では、これはWDの同じ面が常にドナー星に面していることを意味します。この同期回転は、ポーラーの決定的な特徴と考えられています。[ 1 ] [ 2 ]さらに、WDの磁場は、降着円盤に発達する前にドナー星からの降着流を捕捉します。降着流の捕捉はスレッディングとして知られており、WDからの磁気圧力がストリームのラム圧力と一致するときに発生します。[ 2 ]捕捉された物質はWDの磁力線に沿って流れ、星の磁極の1つまたは複数付近の衝撃波でWDに激しく降着します。[ 2 ]この降着領域はWDの表面のごく一部しか覆いませんが、システムの光学的光の半分を寄与することができます。[ 4 ]降着領域は、光および近赤外線サイクロトロン放射に加えて、衝撃波内のガスの高温によりX線も生成するため、極性星は非磁性CVよりもX線で明るいことが多い。[ 1 ]
非磁性系における降着は降着円盤内の粘性によって支配されるのに対し、ポーラー系における降着は完全に磁気的である。さらに、降着円盤は厚さがほとんどない二次元構造として大まかに想像できるのに対し、ポーラー系における降着流は磁力線によって軌道面から持ち上げられるため、複雑な三次元構造を持つ。[ 2 ]実際、一部のポーラー系では、降着流の垂直方向の広がりによって、地球から見た白色矮星の降着スポットの前を定期的に通過し、観測される系の明るさが一時的に低下する。[ 4 ]
偏光子は、直線偏光と円偏光を生成することからその名が付けられました。[ 1 ] 偏光を調べることで、偏光子の降着幾何学に関する情報を得ることができます。
WDの自転周期と連星の軌道周期の1:1の比率はポーラーの基本的な特性ですが、4つのポーラー（V1500 Cyg、BY Cam、V1432 Aql、CD Ind）では、これら2つの周期が約1%以下異なっています。[ 5 ] WDの非同期自転の最も一般的な説明は、これらのシステムはそれぞれ、新星爆発によってWDの自転周期が変化するまで同期していたというものです。[ 6 ]最初に知られている非同期ポーラーであるV1500 Cygは1975年に新星爆発を起こし、新星が消えた後に非同期自転が発見され、このシナリオの最良の観測的証拠となりました。[ 6 ] V1500 Cyg、BY Cam、V1432 Aqlでは、WDが自転周期を軌道周期に再同期させているという観測的証拠があり、これらのシステムは数世紀の時間スケールで同期すると予想されています。[ 5 ]
軌道周期と白色矮星の自転周期のわずかな違いにより、白色矮星とその磁気圏は、ドナー星から見るとゆっくりと自転します。重要なことに、この非同期自転により、降着流は異なる磁力線と相互作用します。降着流はそれを捕らえた磁力線に沿って移動するため、異なる磁力線と相互作用すると、異なる軌道をたどります。具体的な例として、食極星V1432 Aqlの降着流は、軌道面よりはるか上空まで流す磁力線に沿って流れることがあり、ドナー星が白色矮星を食しても流は遮られませんが、他の時には、垂直方向の広がりが小さい磁力線に沿って流れるため、降着流はより完全に食されます。[ 7 ]対応する食の深さの変化は、ドナー星に対する白色矮星の磁場の向きに非常に強く依存することが示されています。[ 7 ]比較のために、同期極では、白色矮星はドナー星に対して回転せず、流れは常に同じ磁力線と相互作用し、安定した降着ジオメトリをもたらします。
また、4 つの非同期極のそれぞれにおいて、降着流が同期系よりも白色矮星の磁気圏のより深いところまで到達できるという証拠があり、これはドナー星からの異常に高い質量移動率または低い磁場強度を示唆しているが、これについては詳細な研究は行われていない。[ 7 ]
主系列星から物質を降着する磁気白色矮星を伴う激変星のもう一つの分類は、中間極性星である。これらは磁場が弱く、白色矮星の自転は軌道周期と同期していない。中間極性星は、降着星が枯渇し軌道が縮小するにつれて極性星に進化する可能性があると提唱されている。[ 2 ]
プレポーラーとも呼ばれるこのクラスの激変星も磁気白色矮星を含みますが、主系列伴星からの降着方法は異なります。これらの系では降着率は非常に低く、ロッシュオーバーフローではなく伴星の恒星風によって供給されます。[ 9 ]