[論文レビュー] A photometric monitoring of bright high-amplitude delta Scuti stars. II. Period updates for seven stars

A. Derekas, L. L. Kiss+11 more|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2003

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 20被引用数 10

ひとこと要約

本研究では、1996年から2002年までの間の7つの明るい高振幅δ Scuti星の更新された光度観測を提示し、O−C図を用いて周期の変化を分析した。以前の解釈を再評価し、YZ BooとGW UMaでは周期の減少を確認し、BE LynとDY Herについては以前の連星仮説を否定した。GW UMaについては、初めてのハイパルコス後の観測データを提供し、境界領域に位置するHADS/SX Phe星である可能性を示唆した。

ABSTRACT

We present new photometric data for seven high-amplitude delta Scuti stars. The observations were acquired between 1996 and 2002, mostly in the Johnson photometric system. For one star (GW UMa), our observations are the first since the discovery of its pulsational nature from the Hipparcos data.The primary goal of this project was to update our knowledge on the period variations of the target stars. For this, we have collected all available photometric observations from the literature and constructed decades-long O-C diagrams of the stars. This traditional method is useful because of the single-periodic nature of the light variations. Text-book examples of slow period evolution (XX Cyg, DY Her, DY Peg) and cyclic period changes due to light-time effect (LITE) in a binary system (SZ Lyn) are updated with the new observations. For YZ Boo, we find a period decrease instead of increase. The previously suggested LITE-solution of BE Lyn (Kiss & Szatmary 1995) is not supported with the new O-C diagram. Instead of that, we suspect the presence of transient light curve shape variations mimicking small period changes.

研究の動機と目的

• 長期間にわたる光度モニタリングを用いて、7つの明るい高振幅δ Scuti星の周期変化行動を更新すること。
• 光行時差（LITE）解釈に基づいて、これらの星における連星性に関する以前の主張を検証・再評価すること。
• 数十年にわたるO−C図を用いて、進化的および周期的変化を含む周期変化傾向の妥当性を評価すること。
• GW UMaについて、ハイパルコス後の最初の観測データを提供すること。この星はRR Lyrae/HADS境界付近に位置する。
• 都市部の光害環境に設置された小型望遠鏡が、変光星の長期モニタリングにおいて顕著な貢献を果たせることを示すこと。

提案手法

• 1996年から2002年までの間、主にジョンソンVバンドで、複数の観測所のCCDを用いて光度観測を実施した。
• 光曲線から明るさの最大時刻を特定し、O−C（観測値−計算値）図を作成した。
• 周期変化率を定量化するために、O−C図に2次関数をフィットさせ、理論的期待値との整合性を有意性の観点から評価した。
• 周期的変動や波形の変化が周期変化を模倣する可能性を検出するため、光曲線に対してフーリエ解析を実施した。
• 1938年から2001年までの文献データを統合し、長期的傾向分析のためのベースラインを延長したO−C図を作成した。
• 運動学的・天測データ（例：径方向速度、銀経）を用いて、星の運動スタディおよび進化的状態を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 YZ BooのO−C図は周期の増加を支持するか、減少を支持するか。また、以前の報告と比較するとどうなるか。
• RQ2 BE Lynで観測されたO−C変化は、連星による光行時差効果に起因するか、それとも内部的周期変化を示唆するか。
• RQ3 DY HerのO−C図は光行時差効果で説明可能か。それとも2次関数的傾向がより適切か。
• RQ4 GW UMaの周期変化率は何か。また、これは高振幅δ Scuti星としての分類を支持するか、それとも境界領域のSX Phe性質を示唆するか。
• RQ5 XX CygおよびSZ Lynの更新されたO−C図は、以前の結果とどのように比較されるか。また、以前の結論を確認するか、それとも再評価するか。

主な発見

• YZ BooのO−C図は、1サイクルあたり約0.0000017日という周期の減少を示し、以前の報告における周期増加とは矛盾する。
• BE LynのO−C図は光行時差効果を支持しない。代わりに、複雑で周期的でない周期変動が観測され、2次関数フィットにより得られた周期変化率の上限は理論的期待値と整合的である。
• DY HerのO−C図には明確な光行時差効果の証拠がなく、正弦関数的フィットよりも2次関数的フィットがより適切であることが示され、以前の連星仮説は否定された。
• GW UMaについては、本研究がハイパルコスによる発見後の最初の光度観測を提供し、HADS性質を確認するとともに、周期0.203194日を示唆する人口II型の起源を示唆した。
• XX CygおよびSZ Lynの更新されたO−C図は、理論モデルとの整合性が向上しており、以前の推定値と比較して周期変化率の絶対値がわずかに低減されている。
• 本研究は、光害環境に設置された小型望遠鏡が、変光星の長期モニタリングにおいて科学的に価値あるデータを提供できることを確認した。