[論文レビュー] A representative sample of Be Stars I: Sample Selection, Spectral Classification and Rotational Velocities

I. A. Steele, I. Negueruela+1 more|Open Research Online (The Open University)|Mar 30, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 59

ひとこと要約

本稿では、スペクトル型O9からB8.5、光度クラスIIIからVまでの58個のBe星の代表的サンプルを提示する。このサンプルは、スペクトル型および光度クラスの分布に偏りを生じさせないよう選別されたものである。高分解能の可視域スペクトル（3670–5070 Å）を用いて、星の分類と回転速度（v sin i）を測定した結果、光度クラスにかかわらずv sin iに顕著な選択バイアスは認められず、矮星（クラスV）は巨星（クラスIII）よりも平均的に高い回転速度を示した。

ABSTRACT

We present a sample of 58 Be stars containing objects of spectral types O9 to B8.5 and luminosity classes III to V. We have obtained 3670 - 5070 Angstrom spectra of the sample which are used to derive spectral types and rotational velocities. We discuss the distribution of spectral types and rotational velocities obtained and conclude that there are no significant selection effects in our sample.

研究の動機と目的

• スペクトル型および光度クラスの範囲をカバーする、代表的で最小限のバイアスを伴うBe星のサンプルを構築すること。
• 同時観測された標準星のスペクトルと照合することで、58個のBe星のスペクトル型を高分解能可視域スペクトル（3670–5070 Å）を用いて分類すること。
• ヘリウム線の半値全幅（FWHM）を用いた全波長幅の測定により、回転速度（v sin i）を測定し、スペクトル型および光度クラスにわたる回転傾向を評価すること。
• 体積制限されたサブサンプルを用いて、特に高速回転星や明るい星を優遇するような選択効果があるかどうかをテストすること。
• 今後の多波長研究の基盤を築くため、v sin iおよびスペクトル型と他の波長域からの発光線データとを照合し、周囲星間円盤の性質を関連付けること。

提案手法

• 文献調査（Jaschek & Egret 1982）に基づくサンプル選別で、スペクトル型（B0–B9）と光度クラス（III–V）に等分された標本を確保し、分光連星を除いた。
• イザヤック・ニュートン望遠鏡（ラ・パルマ）で、3670–5070 Åの波長範囲で、スペクトル分類およびv sin i測定を目的として、分解能約55 km/sのスペクトルを取得した。
• 一貫性と正確性を確保するため、同時観測された標準星スペクトルとの直接比較によるスペクトル分類を実施した。
• 4本のHe I線（例：4471、4713、5016、5876 Å）のFWHMを用いて回転速度（v sin i）を算出し、機器による広がりを補正した。
• 絶対等級（スペクトル型および光度クラスから導出）と視等級限界（B ~ 11）を用いて、34個の体積制限サブサンプルを構築した。このサブサンプルを用いて選択バイアスの有無をテストした。
• 統計的バイアスを評価するために、全サンプルと体積制限サブサンプルのv sin i分布を比較するため、コルモゴロフ–スミルノフ（KS）検定を適用した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 我々のBe星サンプルにおける回転速度（v sin i）の観測分布は、フラックス制限による選択効果によって歪められているか？
• RQ2 光度クラス（III、IV、V）が異なるBe星は、観測バイアスにかかわらず、系統的な回転速度の違いを示すか？
• RQ3 スペクトル型と回転速度の間に相関関係があるか？ また、この関係は光度クラスに影響を受けるか？
• RQ4 周囲星間円盤の発光と回転速度の相関関係はどの程度強く、明るさ制限サンプルでも検出可能か？
• RQ5 サンプルの構成は、スペクトル型および光度クラスにわたるBe星の真の分布を反映しているか？ それとも顕著な選択バイアスがあるか？

主な発見

• サンプルは、スペクトル型O9からB8.5、光度クラスIIIからVの58個のBe星から構成され、最終的な分布は矮星（クラスV）が支配的で、巨星（クラスIII）は少ない。
• 絶対等級（スペクトル型および光度クラスから導出）と視等級限界（B ~ 11）を用いて、34個の体積制限サブサンプルを構築した。
• KS検定の結果、全サンプルと体積制限サブサンプルのv sin i分布に統計的に有意な差は認められず、それぞれ80％（クラスIII）、99％（クラスIV）、95％（クラスV）の確率で分布が同一であると示された。
• 回転変形や周囲星間円盤の発光による光学的フラックスの増加という可能性のあるバイアスにもかかわらず、高速回転Be星を優遇するような選択バイアスの証拠は認められなかった。
• 光度クラスIII（巨星）の平均v sin iは、クラスV（矮星）よりも顕著に低いことが判明し、これはサンプルアーチファクトではなく、真の天体物理学的傾向であることが示された。
• v sin iとスペクトル型を周囲星間円盤の性質と関連付ける多波長研究の基盤として、本サンプルは適している。これは、分類が明確で、バイアスが最小限に抑えられた基礎的データを提供している。