[論文レビュー] A search for Symbiotic Stars in the Local Group

L. Magrini, R. L. M. Corradi+1 more|arXiv (Cornell University)|Aug 5, 2002

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、ローカルグループ・カウンセス調査の光度データを用いて、外部のローカルグループ銀河における共生星を検出する手法を提示する。狭帯域フィルタ（Hα、[O III]、ストルムグレン y、i′）および広帯域フィルタを活用し、惑星状星雲と区別するための診断図を定義するとともに、距離感度の推定値を提示。明るいシステムではHαで最大約1.6 Mpcまで検出可能であることを示した。

ABSTRACT

The Local Group Census is a narrow- and broad-band survey of all the galaxies of the Local Group above dec = -30 deg, in progress at the 2.5m Isaac Newton telescope on La Palma. We discuss here the ability of the survey to detect symbiotic star candidates in the Local Group, by deriving detection limits in each of the narrow- and broad-band frames used in the survey, and by estimating the total number of objects expected in each galaxy. We present two diagnostic diagrams, based on the adopted photometric filters, to discriminate between symbiotic stars and other emission-line objects such as planetary nebulae.

研究の動機と目的

• 外部銀河における共生星候補を、ローカルグループ・カウンセス調査の光度データを用いて同定すること。
• 光度色色図に基づく、共生星と惑星状星雲の区別という課題に取り組むこと。
• 調査の狭帯域および広帯域フィルタにおける共生星の検出可能距離を推定すること。
• 赤色特徴星の個数推定値と0.5％の共生星割合を用いて、1銀河あたりの予想される共生星数を算出すること。
• 特に低質量および不規則銀河において、これらの予測の信頼性を評価すること。

提案手法

• アイザック・ニュートン望遠鏡のワイドフィールド・カメラから得られる狭帯域フィルタ（Hα、[O III]、He II、[S II]）および広帯域フィルタ（g′、r′、i′、ストルムグレン y）を用いる。
• モロ＆ムナリ（2000）のフィルタプロファイルを用いた合成光度測定を実施。プロトタイプの共生星に対して赤外分光的パラレル法を用いて距離推定を行う。
• 2つの診断色色図を構築：(Hα - ストールムグレン y) 対 (i′ - ストールムグレン y) および ([O III] - ストールムグレン y) 対 (i′ - ストールムグレン y)。これにより、共生星とPNeの分離を図る。
• LGC調査の露出時間（1200–3600 s）を用いて、S/N ≥ 5 の検出限界を信号対ノイズ比で計算する。
• LEDACおよびフィオック＆ロッカ＝ヴォルメールジュン（1999）のKバンドおよびBバンドの等級から、1個体あたり100 L⊙と仮定して、銀河ごとの赤色特徴星の個数を推定する。
• 赤色特徴星数に対して0.5％の共生星割合を適用し、1銀河あたりの予想される共生星総数を算出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 外部ローカルグループ銀河内の共生星は、広帯域および狭帯域光度測定のみを用いて信頼性高く同定可能だろうか？
• RQ2 LGCフィルタ系において、効果的に共生星と惑星状星雲を分離する光度診断図は何か？
• RQ3 調査の深さとフィルタ感度を考慮した場合、典型的な共生星はLGC調査でどの程度の距離まで検出可能だろうか？
• RQ4 赤色特徴星の個数推定値に基づき、ローカルグループ内の1銀河あたりの予想される共生星数は何か？
• RQ5 B/K光度比が高い低質量および不規則銀河において、これらの予測の信頼性はどの程度だろうか？

主な発見

• Hαフィルタを用いることで、典型的な共生星は最大約0.5 Mpc、最も明るいものは最大約1.6 MpcまでS/N ≥ 5 で検出可能である。
• [O III]フィルタでは、典型的な共生星が最大約0.2 Mpc、最も明るいものは最大約1.4 Mpcまで検出可能である。
• ストールムグレン y フィルタでは、典型的なシステムが最大約0.1 Mpc、最も明るいものは最大約0.8 Mpcまで検出可能である。
• i′ フィルタでは、典型的な共生星が最大約0.6 Mpc、最も明るいものは最大約1.6 Mpcまで検出可能である。
• 診断図（(Hα - ストールムグレン y) 対 (i′ - ストールムグレン y) および ([O III] - ストールムグレン y) 対 (i′ - ストールムグレン y)）は、共生星と惑星状星雲、および場所星を効果的に分離できた。
• 予想される共生星数は1銀河あたり0～660,000に達するが、M31では最高の予想値（660,000）を示す。一方、低質量および不規則銀河では、B/K光度比の高さのため、予測は信頼性が低い。