[論文レビュー] A search for new gamma Doradus stars in the Geneva photometric database

L. Eyer, C. Aerts|arXiv (Cornell University)|Nov 2, 2000

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 8

ひとこと要約

本研究では、ジェネヴァデータベースの光度計測データとラ・シラ天文台でのフォローアップ分光観測を用いて、新しいガンマ・ドラダス星の探索が行われた。光曲線と径方向速度の変動を分析することで、3つの新しい確認済みガンマ・ドラダス星（HD 12901、HD 48501、HD 26298）が同定され、高次のgモード振動を示す脈動的F型星のサンプルが拡大され、理論的モデリングのための脈動的および物理的性質の制約が改善された。

ABSTRACT

We present a study of selected potential gamma Doradus stars observed in the Geneva photometric system. Eleven stars were monitored at least during the last year of functioning of the 70 cm Swiss telescope at La Silla, leading to about one thousand photometric measurements and permitting a detailed analysis of these stars. After the analysis, five stars are thought to be constant stars. We report three new gamma Doradus stars. A spectroscopic campaign has been started at La Silla with the new 1m20 Swiss telescope, equipped with the spectrograph CORALIE, of which we show the results for the selected stars.

研究の動機と目的

• ジェネヴァデータベースの光度計測変動を分析することで、新しいガンマ・ドラダス星を同定すること。
• 高分解能分光観測とラインプロファイルの変動を用いて、候補星の脈動的性質を確認すること。
• より良い脈動的性質の制約と理論的モデルのため、確認済みガンマ・ドラダス星のサンプルを改善すること。
• 複数の脈動周期の出現と、回転速度や金属量などの星のパラメータとの関係を調査すること。
• これらの星にgモードとpモードの同時脈動が存在する可能性を評価し、将来的な宇宙望遠鏡セイズミクスミッションに relevance を持たせること。

提案手法

• ジェネヴァデータベースの光度計測データをカイ二乗検定を用いて分析し、変動性を評価した。主に光度分散が大きく、F型スペクトル型を示す星に注目した。
• ラ・シラの70 cmスイス望遠鏡を用いた専用の光度計測キャンペーンを実施し、1〜5年間にわたり1,000件以上の測定値を各星について得た。
• 1.2 mスイス望遠鏡に搭載されたCORALIE分光計を用いて分光観測を実施し、388–681 nmの波長域をR ≈ 50,000でカバーした。
• 星の回転速度（v sin i）は、テンプレート星（HD 7455）との相互相関と人工的な回転拡張を用いて決定した。回転拡張がラインプロファイルを支配すると仮定した。
• 星のパラメータ（質量、半径、log g、T_eff、[M/H]）は、ジェネヴァの光度計測を用いて、発展的トラック（Schaller et al. 1992; Schaerer et al. 1993）への補間によって導出した。
• 光曲線のフーリエ解析を用いて周期性を同定し、多重周期的信号がガンマ・ドラダスの振動を示すと判断した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ジェネヴァ光度計測データベース内のどのF型星が、ガンマ・ドラダスの脈動と整合する多重周期的変動を示しているか？
• RQ2 分光観測によるラインプロファイルの変動は、光度計測的に変動する候補星の脈動的性質を確認できるか？
• RQ3 新たに同定されたガンマ・ドラダス星における回転周期とv sin i値の分布はどのようなものか？また、それらは脈動周期とどのように比較されるか？
• RQ4 新たに同定されたガンマ・ドラダス星に、太陽様pモードのような追加の脈動モードの兆候は見られるか？
• RQ5 新たに同定されたガンマ・ドラダス星の物理的パラメータ（T_eff、log g、[M/H]）は、既知のメンバーと比較してどう異なるか？

主な発見

• HD 12901、HD 48501、HD 26298という3つの新しいガンマ・ドラダス星が、多重周期的光度計測変動と分光観測によるラインプロファイル変動に基づき確認された。
• HD 12901は0.5日より長い複数の周期を示しており、ガンマ・ドラダスの脈動と整合的であるが、初期のヒッパルコスデータではデルタ・スキューティの可能性も示唆されていた。
• HD 48501は、光曲線に明確な多重周期的変動が認められ、ガンマ・ドラダスの周期範囲（0.5–3日）内に位置する。
• v sin iと星のパラメータから導かれた回転周期は、脈動周期と同程度のオーダーであり、回転調制の可能性を除外するには追加の証拠が必要である。
• 分光観測により、新しいガンマ・ドラダス星のv sin i値は8 km/sから64 km/sの間であり、質量は1.2から1.5 M_sun、半径は0.9から1.5 R_sunの範囲にあった。
• 観測された11個の星のうち5つは定常的であった。これは、光度分散のみでは信頼できる候補選定が不十分であり、確認には分光観測のフォローアップが不可欠であることを示している。