[論文レビュー] Activity Cycles of Southern Asteroseismic Targets

Τ. S. Metcalfe, P. G. Judge+5 more|ArXiv.org|Sep 29, 2009

Geological and Geophysical Studies被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、CTIOに所在するSMARTS 1.5-m望遠鏡を用いて、57個の南半球の太陽型星に対する長期にわたるCa II H&K放射の調査を実施し、主な星震動的探索対象である磁気活動周期と回転特性を測定することを目的としている。2年間にわたり85%の対象で顕著な活動傾向が報告され、特にα Cen B（116σ）やτ Cet（8.4σ）といった重要な星では高信頼性の周期が検出された。これにより、将来的な星震動モデルとの照合が可能となる。

ABSTRACT

The Mount Wilson Ca HK survey revealed magnetic activity variations in a large sample of solar-type stars with timescales ranging from 2.5 to 25 years. This broad range of cycle periods is thought to reflect differences in the rotational properties and the depths of the surface convection zones for stars with various masses and ages. Asteroseismic data will soon provide direct measurements of these quantities for individual stars, but many of the most promising targets are in the southern sky (e.g., alpha Cen A & B, beta Hyi, mu Ara, tau Cet, nu Ind), while long-term magnetic activity cycle surveys are largely confined to the north. In 2007 we began using the SMARTS 1.5-m telescope to conduct a long-term monitoring campaign of Ca II H & K emission for a sample of 57 southern solar-type stars to measure their magnetic activity cycles and their rotational properties when possible. This sample includes the most likely southern asteroseismic targets to be observed by the Stellar Oscillations Network Group (SONG), currently scheduled to begin operations in 2012. We present selected results from the first two years of the survey, and from the longer time baseline sampled by a single-epoch survey conducted in 1992.

研究の動機と目的

• SONG星震動ネットワークの主な探索対象である南半球の太陽型星における磁気活動周期を測定すること。
• 北半球の長期活動調査（例：Mount Wilson）と南半球の星震動的探索対象との間の観測ギャップを埋めること。
• α Cen A/B、β Hyi、μ Ara、τ Cet、ν Ind などの星について、複数エポックのデータを用いて活動レベルのベースラインと周期的傾向を提供すること。
• Ca II H&K放射の長期モニタリングを通じて、回転特性と活動周期の期間を評価すること。
• SMARTS 1.5-m望遠鏡におけるキュー・モード運用を活用した、南半球の星を対象とした時間領域調査フレームワークを確立すること。

提案手法

• 2007年から2010年まで、CTIOに所在するSMARTS 1.5-m望遠鏡を用いて、57個の南半球の太陽型星に対する長期的なCa II H&K放射モニタリングを実施した。
• Henryら（1996）による1992年の単一エポック調査のデータを活用し、活動レベルのベースラインを確立し、長期的傾向を推定した。
• 調査の最初の2年間における活動傾向の有意性を評価するために、最小二乗法による線形フィッティングを適用した。
• Henryら（1996）の「ベスト＆ブライト」および「近隣」サンプルを統合し、明るさ（V < 6）と太陽に似た色（B−V ≈ 太陽）を満たす星を対象に選定した。
• SMARTSでのキュー・モード運用を採用し、スケジューリングバイアスを最小限に抑えた一貫性のある長期的データ収集を実現した。
• 活動レベルと周期的行動の文脈を明確にするために、既存の調査（Mount Wilson、Lowell）と結果を比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 α Cen A/B、β Hyi、μ Ara、τ Cet、ν Ind といった主要な南半球の星震動的探索対象の磁気活動周期は何か？
• RQ2 これらの星が2年間にわたり示した活動傾向は、1992年の単一エポック調査の歴史的データとどのように比較できるか？
• RQ3 観測された活動変動は、太陽型星における回転特性と対流圏の深さとどの程度相関しているか？
• RQ4 CTIOのような南半球の観測地点における長期的Ca II H&Kモニタリングは、北半球の調査ではカバーできない星の周期推定に信頼性を持って使えるか？
• RQ5 これらの星のうち、どの程度の割合が顕著な活動傾向を示しており、その傾向はダイナモモデルの制約にどのように寄与するか？

主な発見

• 調査対象の57個の星のうち85%が最初の2年間で顕著な活動傾向を示し、p値は4.5σから126σの有意水準に対応した。
• α Cen B（HD 128621）は116σという最も強い傾向を示し、顕著な活動周期であることが裏付けられた。
• τ Cet（HD 10700）は8.4σの顕著な傾向を示し、星震動的探索対象としての価値を再確認した。
• μ Ara（HD 160691）と70 Oph A（HD 165341）は、それぞれ8.8σおよび64σの顕著な傾向を示した。
• ν Ind（HD 211998）は6.3σの顕著な傾向を示し、継続的な活動変動が確認された。
• α Cen A（HD 128620）は1.7σの傾向にとどまり、2年間のベースラインで活動に顕著な変化がないことが示された。