[論文レビュー] A revised calibration of the Mv-W(OI 7774) relationship using Hipparcos data: Its application to Cepheids and evolved stars

A. Arellano Ferro, Sunetra Giridhar+1 more|Redalyc (Universidad Autónoma del Estado de México)|Oct 31, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 11

ひとこと要約

この論文は、27個のA-G超巨星の改良されたヒパルコスベースの距離および赤まりんを用いて、$M_V$-$W$(OI 7774)関係を再検討し、±0.38 magの精度を達成した。また、Cepheidにおけるランダム位相でのOI 7774測定値に位相依存補正を導入し、全100個の標準星サンプルを58個に拡大することで、単一エポック観測からの信頼できる平均絶対等級推定が可能になった。

ABSTRACT

A new calibration of the Mv-W(OI 7774) relationship has been calculated using better estimates of reddenings and distances to a sample of 27 calibrator stars of A-G spectral types, based on accurate parallaxes and proper motions from the Hipparcos and Tycho catalogues. The present calibration predicts absolute magnitude with accuracies of $\pm$ 0.38 mag. for a sample covering a large range of Mv, from -9.5 to $+0.35$ mag. The colour term included in a previous paper has been dropped since its inclusion was not bringing any significant improvement to the calibration. The variation of the OI 7774 feature in the classical cepheid SS Sct has been studied. We calculated a phase-dependent correction to random phase OI feature strengths in Cepheids, such that it predicts mean absolute magnitudes using the above calibration. After applying such correction, we could increase the list of calibrators to 58 by adding Mv and OI triplet strength data for 31 classical Cepheids. The standard error of the calibration using the composite sample was comparable to that obtained from the primary 27 calibrators, showing that it is possible to calculate mean Cepheid luminosities from random phase observations of the OI7774 feature. We use our derived calibrations to estimate Mv for a set of evolved objects to be able to locate their positions in the H-R diagram.

研究の動機と目的

• 標準星の距離および赤まりんをより正確に得るために、ヒパルコスデータを用いて$M_V$-$W$(OI 7774)関係の精度を向上させること。
• 校正に色項を含める必要があるかどうかを検証し、統計的検定で有意な改善が得られなかったため、色項を除外することで校正の信頼性を高めること。
• CepheidにおけるOI 7774等価幅の位相依存補正を確立し、ランダム位相での観測からも平均絶対等級を信頼できる精度で推定可能にするための手法を開発すること。
• 補正手法を31個の古典的Cepheidに適用し、標準星サンプルを58個に拡大すること。
• 改訂された校正を、後AGB候補を含む進化星に適用し、それらの絶対等級を推定し、H-R図上での位置を特定すること。

提案手法

• ヒパルコスおよびティコカタログの高精度な三角視差および自己運動を用いて、27個のA-G超巨星標準星の距離および赤まりんを改良した。
• 低分解能で一般的に生じる過大評価誤差を避けるため、高分解能（$R \sim 18,000$）で等価幅$W$(OI 7774)を測定した。
• 統計的検定により色項が有意に精度を向上させないことが判明したため、改良されたデータに線形回帰を適用し、色項を除いた$M_V$-$W$(OI 7774)関係を再校正した。
• 古典的CepheidであるSS SctにおけるOI 7774三重線の脈動的変化を分析し、ランダム位相観測における補正係数を導出した。
• 位相補正を31個の古典的Cepheidに適用し、それらの$M_V$および$W$(OI 7774)データを元の27個の標準星と統合して、合成サンプルを構築した。
• 最終的に2つの校正を導出した：$\lambda 7771.954$における青成分（$W71$）と混合三重線（$W74$）の両方で、合成サンプルを用いて検証された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ヒパルコスデータから得られるより正確な距離および赤まりんを用いることで、$M_V$-$W$(OI 7774)関係の精度を向上させられるか？
• RQ2 校正に色項を含める必要があるのか、それとも精度を低下させるのか？
• RQ3 Cepheidにおいてランダム位相で測定されたOI 7774等価幅を補正することで、信頼できる平均絶対等級を推定できるか？
• RQ4 CepheidにおけるOI 7774特徴は、非変光超巨星と同様に明るさに感応しているか？
• RQ5 改訂された校正を、後AGB候補を含む進化星に信頼性を持って適用し、それらの絶対等級および進化状態を推定できるか？

主な発見

• 改訂された$M_V$-$W$(OI 7774)校正は、絶対等級範囲$-9.5$から$+0.35$ magの間で±0.38 magの精度を達成した。
• 以前の校正に含まれていた色項は、統計的に有意でなく、信頼性を高めるために除外された。
• Cepheidにおけるランダム位相観測のOI 7774測定値に位相依存補正を施したことで、31個の追加標準星が含められ、全サンプル数が58に拡大された。
• 合成サンプル（58個の星）を用いた校正の標準誤差は、元の27個の標準星と同等であり、この手法の信頼性が裏付けられた。
• 青成分（$W71$）および混合三重線（$W74$）の両校正とも、$M_V$をそれぞれ±0.42 magおよび±0.43 magの精度で予測できる。
• 進化星、特に5個の後AGB候補への校正適用により、それらをH-R図上に配置できたが、太陽以外の酸素元素含有量を示す星では明るさ推定の不確実性が大きくなる傾向にあった。