[論文レビュー] A new search for variable stars in the globular cluster NGC 6366

A. Arellano Ferro, Sunetra Giridhar+4 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Aug 3, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、銀河団NGC 6366の新しいCCD光度測定を報告し、SX Phe星（V6）、2つの異常Cepheid、3つの長周期変光星、1つの食連星、および10個の候補変光星を発見した。RRab星V1のフーリエ分解とV6のP-L関係を用いて、一貫性のある距離推定値（約2.7–3.2 kpc）が得られ、V1は非メンバーである可能性が高く、NGC 6366の距離に対して2.8 kpcの上限を示唆している。

ABSTRACT

New CCD photometry of NGC 6366 has lead to the discovery of some variable stars. Two possible Anomalous Cepheids (or Pop II Cepheids), three long period variables, one SX Phe and one eclipsing binary have been found. Also a list of 10 candidate variables is reported. The light curve of the RRab star, V1, has been decomposed into its Fourier harmonics, and the Fourier parameters were used to estimate the star's metallicity and distance; [Fe/H] = -0.87 +- 0.14 and d = 3.2 +- 0.1 kpc. It is argued that V1 may not be a member of the cluster but rather a more distant object. If this is so, an upper limit for the distance to the cluster of 2.8 +- 0.1 kpc can be estimated. The P-L relationship for SX Phe stars and the identified modes in the newly discovered SX Phe variable, V6, allow yet another independent determination of the distance to the cluster of d = 2.7 \+- 0.1 kpc. The M_V - { m [Fe/H]} relationship for RR Lyrae stars is addressed and the case of V1 is discussed.

研究の動機と目的

• 高精度光度測定を用いて、金属過剰な銀河団NGC 6366に存在する変光星を特定・特徴付けること。
• 特にRR Lyrae星およびSX Phe星の光曲線を用いて、銀河団の距離と金属量を決定すること。
• 中心付近に位置するが色-等級図でやや暗めに見えるRRab星V1のメンバー状態を評価すること。
• V1の性質を用いて、金属過剰領域におけるRR Lyrae星のM_V - [Fe/H]関係の信頼性を検証すること。
• 複数の手法（V1のフーリエ解析とV6のP-L関係）による独立した距離推定値を提供し、一貫性を確認すること。

提案手法

• 密集した領域での精度向上を目的として、新規のピクセルグリッド畳み込みカーネルアルゴリズムを用いた差分画像光度測定を実施した。
• インドの天文台（インド・オブザーバトリ、ハングル）で複数回の観測を実施し、CCD光度測定を用いて星の明るさの変化をモニタリングした。
• RRab星V1の光曲線に対してフーリエ分解を適用し、金属量（[Fe/H] = -0.87 ± 0.14）と距離（d = 3.2 ± 0.1 kpc）を推定した。
• SX Phe星のP-L関係を用い、V6の脈動モードを特定することで、独立した距離推定値（d = 2.7 ± 0.1 kpc）を得た。
• V1の位置を理論的ZAHBモデルと比較し、銀河団データと照らし合わせることで、RR Lyrae星のM_V - [Fe/H]関係の妥当性を評価した。
• 進化効果を考慮しつつ、赤水平枝との明るさの比較により、V1の非メンバー状態を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中心付近に位置するが赤水平枝よりやや暗めに見えるRRab星V1は、NGC 6366の真のメンバーであるか？
• RQ2 NGC 6366の真の距離は何か？ また、複数の変光星に基づく距離推定手法の結果はどのように一致するか？
• RQ3 V1の性質を用いて、金属過剰領域におけるRR Lyrae星のM_V - [Fe/H]関係を信頼性を持って外挿できるか？
• RQ4 新たに発見されたSX Phe星V6のP-L関係と脈動モードは、他の手法による距離推定と整合的か？
• RQ5 V1の金属量と色-等級図における位置の不一致の意味は何か？ また、銀河団の距離決定にどのように影響を与えるか？

主な発見

• RRab星V1の光曲線のフーリエ分解により、金属量が[Fe/H] = -0.87 ± 0.14であることが導かれた。
• V1のフーリエパラメータを用いた距離推定値はd = 3.2 ± 0.1 kpcであったが、非メンバーである可能性が高く、NGC 6366の距離を代表するものではない。
• V1が非メンバーであると仮定した場合、ZAHBに合わせて明るさを補正することで、NGC 6366の距離に対する上限としてd ≤ 2.8 ± 0.1 kpcが得られた。
• SX Phe星V6は少なくとも3つの脈動モードを示し、P-L関係に基づく距離推定値がd = 2.7 ± 0.1 kpcとなった。
• V1からの距離推定（上限）とV6からの距離推定（直接推定）は誤差範囲内で一致しており、P-L法の信頼性を裏付けた。
• V1のM_V - [Fe/H]平面上の位置は、理論的ZAHBモデルとよく一致しており、V1がNGC 6366に属さない進化した天体であるという仮説を強化した。