[論文レビュー] AGAPEROS: Searching for variable stars in the LMC Bar with the Pixel Method. I. Detection, astrometry and cross-identification

A. L. Melchior, Shaun M. G. Hughes+1 more|ArXiv.org|Feb 6, 2001

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 6

ひとこと要約

本論文では、1991年12月から1992年4月にかけて収集された120日間のEROS-1 CCDデータを用い、ピクセル法を応用してLMCバーディスクリート領域における長期間変動星（LT&LPV）の包括的探索であるAGAPEROSを提示する。周期性や色-等級図（CMD）位置に依存せず、緩い検出閾値を適用することで、632個の変光星を同定した。そのうち90％は以前に未発見であった。この結果、この領域におけるLT&LPVの既知のサンプルは著しく拡大され、位置決め精度は1弧秒未塔、複数のデータベースとのクロス識別が可能となった。

ABSTRACT

We extend the work developed in previous papers on microlensing with a selection of variable stars. We use the Pixel Method to select variable stars on a set of 2.5 x 10**6 pixel light curves in the LMC Bar presented elsewhere. The previous treatment was done in order to optimise the detection of long timescale variations (larger than a few days) and we further optimise our analysis for the selection of Long Timescale and Long Period Variables (LT&LPV). We choose to perform a selection of variable objects as comprehensive as possible, independent of periodicity and of their position on the colour magnitude diagram. We detail the different thresholds successively applied to the light curves, which allow to produce a catalogue of 632 variable objects. We present a table with the coordinate of each variable, its EROS magnitudes at one epoch and an indicator of blending in both colours, together with a finding chart. A cross-correlation with various catalogues shows that 90% of those variable objects were undetected before, thus enlarging the sample of LT&LPV previously known in this area by a factor of 10. Due to the limitations of both the Pixel Method and the data set, additional data -- namely a longer baseline and near infrared photometry -- are required to further characterise these variable stars, as will be addressed in subsequent papers.

研究の動機と目的

• 標準的な微小レンズ効果や周期性に基づく選別手法が見逃す傾向のある、LMCバーディスクリート領域における長期間変動星（LT&LPV）を検出すること。
• 周期性や色-等級図（CMD）位置に依存しない検出戦略を確立し、変動星の包括的カバレッジを確保すること。
• EROS-1データのピクセルレベル光曲線を用いて、高精度な位置・光度カタログを構築すること。
• 検出された変光星を既存のデータベースと照合し、以前の検出状況を評価し、源の特徴をより正確に特定すること。
• 後続研究や光度測定の妥当性を支援するため、各変光星の発見図とブレンド指標を提供すること。

提案手法

• ピクセル法を、LMCバーディスクリート領域の0.25 deg²領域に属する250万個のピクセル光曲線に適用した。使用データは1991年12月から1992年4月にかけてのEROS-1 CCDデータである。
• 光曲線は、1日平均フレームから構築され、各ピクセル光曲線に対して実験的視界補正が施され、ノイズ低減が図られた。
• 微小レンズイベント選別に比べ、長期間変動（100～800日）の検出感度を優先するため、検出閾値を緩く設定した。
• ESOスミード望遠鏡のUプレートを用いて位置決め解を導出し、USNO-PMMカタログと照合することで、1弧秒未塔の精度を達成した。
• B_EROSおよびR_EROSの光度は、スーパーピクセル内での最も近い星を用いてDAOPHOTで推定した。両バンドでブレンド指標を提供した。
• Harvard変光星カタログ、WBP（Wood et al. 1985）および他のデータベースと照合し、以前の検出状況とソースの一貫性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 標準的な周期性やCMDベースの選別手法が除外する状況下で、混在領域における長期間変動星（LT&LPV）を効果的に検出する方法は何か？
• RQ2 ピクセル法は、微小レンズデータセットにおいて、光度的または形態的基準に依存しない形で変光星を検出可能であるか、その限界は何か？
• RQ3 LMCバーディスクリート領域で検出された変光星のうち、何パーセントが以前に未発見であったか。この結果、LT&LPVの既知のサンプルはどの程度拡大されたか？
• RQ4 混在・密集領域におけるピクセルレベル光曲線から導かれる位置決め精度と光度推定値はどの程度の正確性を有するか？
• RQ5 EROS-1データにおけるブレンドの程度はどの程度であり、それが変光星検出の光度的信頼性にどのように影響するか？

主な発見

• 0.25 deg²のLMCバーディスクリート領域で合計632個の変光星が検出され、位置決め精度は1弧秒未塔であった。
• 検出された変光星の90％は、既存のカタログでは以前に同定されていなかった。この結果、この領域におけるLT&LPVの既知のサンプルは10倍に拡大された。
• カタログは長期間変動星（LT&LPV）が支配的であり、一部の青色に近い変光星も検出された。これは多様な進化段階を示している。
• 特に青いバンドで顕著なブレンドが認められ、各変光星についてBおよびRフィルターでのブレンド指標が定量的に評価され、光度的信頼性の評価が可能となった。
• ピクセルベースの光度測定は、概算のマグニチュード推定にとどまる。今後は画像差分法を用いることで光度測定の精度を向上させることを著者らが推奨している。
• 本データセットの120日間のベースラインでは、周期性の完全な特徴化が不可能であり、今後の研究では追加のEROS-1データを用いて光曲線を850日まで延長する予定である。