[論文レビュー] A proper motion study of the globular clusters M4, M12, M22, NGC 3201, NGC 6362 and NGC 6752

K. Złoczewski, J. Kałużny+4 more|arXiv (Cornell University)|Jan 7, 2013

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、1997年から2008年までのアーカイブCCDデータを用いて、M4、M12、M22、NGC 3201、NGC 6362、NGC 6752の6つの球状星団における87,000余りの星について、一貫した相対的自己運動の分析を実施した。恒星の運動を基にメンバー分類を割り当てることで、色mag図から場所星を効果的に除外し、青、イエロー、レッドストラグラーダーおよび巨星回帰分枝星などの希少な天体の特定が可能になった。全カタログは今後の利用のために公開されている。

ABSTRACT

We derive relative proper motions of stars in the fields of globular clusters M4, M12, M22, NGC 3201, NGC 6362 and NGC 6752 based on a uniform data set collected between 1997 and 2008. We assign a membership class for each star with a measured proper motion, and show that these membership classes can be successfully used to eliminate field stars from color-magnitude diagrams of the clusters. They also allow for the efficient selection of rare objects such as blue/yellow/red stragglers and stars from the asymptotic giant branch. Tables with proper motions and photometry of over 87000 stars are made publicly available via the Internet.

研究の動機と目的

• 一貫したデータセットを用いて、6つの近接球状星団内の星の正確な相対的自己運動を導出すること。
• 自己運動に基づくメンバー分類システムを構築・適用し、星団メンバーと場所星を区別すること。
• 場所星の混入を除去することで、色mag図（CMD）の星団星族の研究を改善すること。
• 青、イエロー、レッドストラグラーダーおよび巨星回帰分枝星などの希少星族の効率的同定を可能にすること。
• 今後の天文学的調査のため、自己運動および光度測定の公開カタログを提供すること。

提案手法

• 1997年から2008年の間、ラス・カンパニャス天文台の2.5m du Pont望遠鏡を用いて、VおよびIフィルターでデータを収集した。
• 画像処理には、高SN比のスタックフレーム作成を目的としたDifference Image Analysis PL（DIAPL）パッケージを用いた。
• DAOPHOT/ALLSTARを用いて星のマスターリストを構築し、反復的PSFモデリングと視覚的検査を実施して、混雑領域での人工的分離を回避した。
• 複数のエポックを基準フレームと比較して、画像差分法および相互相関技術を用いて相対的自己運動を測定した。
• 各星の自己運動ベクトルに基づき、メンバー分類（mem）を割り当てた。mem=2は高確率の星団メンバーを示した。
• 色mag図は、mem=2の星のみを用いて構築され、場所星の混入が除去された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 一貫した自己運動解析は、混雑した領域における球状星団メンバーと場所星を効果的に分離できるか？
• RQ2 自己運動のメンバー基準を用いることで、これらの星団に青、イエロー、レッドストラグラーダー候補はいくつ特定できるか？
• RQ3 視線方向密度が高く、または赤方偏移に差がある星団では、場所星の混入が色mag図にどの程度影響を与えるか？
• RQ4 自己運動カタログは、既存の調査における変光星のメンバー分類の検証や再分類に利用できるか？
• RQ5 観測された自己運動分布は、星団進化の動力学的モデルとどのように一致するか？

主な発見

• 6つの球状星団にまたがる87,000以上の星について、相対的自己運動が測定され、各星にメンバー分類が割り当てられた。
• メンバー分類（mem=2）により、色mag図からの場所星の除去に成功し、星団の序列の明瞭さが顕著に向上した。
• M4には約10個のイエローストラグラーダー候補と、既知の高温亜水平線星V46を含む数個の明るい青星が存在する。
• M12には約20個のブルーストラグラーダーおよびイエローストラグラーダー候補が確認され、そのうち9個は既知の変光星であり、また、巨星分岐点の直後側に赤方偏移の大きな星が多数存在する。
• M22およびNGC 3201には、ブルーおよびイエローストラグラーダーの豊富な集団が存在し、NGC 3201にはストラグラーダーにSXPhe変星が含まれている。
• NGC 6362およびNGC 6752には延長された水平分岐部と顕著な巨星回帰分枝が観測されたが、NGC 6752では場所星の混入が依然として懸念事項である。