[論文レビュー] An approach to effective temperature and surface gravity in post-AGB and RV Tauri stars at the near-IR region

R. E. Molina|arXiv (Cornell University)|Jan 13, 2012

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 3被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、2MASS赤外色（J–H）₀および（H–Ks）₀を用いた経験的関係を提示し、後AGB星およびRV Tauri星の有効温度（Teff）および表面重力（log g）を推定するものであり、それぞれ220 Kおよび0.27 dexの分散を達成した。また、Jバンドの絶対等級は0.28 magの精度で推定可能であり、低中質量の進化星で、消光が小さく中心星が可視である場合に、信頼性の高いパラメータの導出が可能である。

ABSTRACT

A number of empirical correlations that allows us to calculate the effective temperature and surface gravity for a set evolved post-AGB and RV Tauri stars are determined using as calibrators the intrinsic colours of 2MASS (Two Micron All Sky Survey) photometry. We have analyzed a total sample of 36 stars where 25 are post-AGB stars and 11 are RV Tauri stars, respectively. A group of 11 stars with parallaxes measures were used as calibrators of the absolute magnitude. The result for T$_{ m eff}$ and log g from intrinsic colours (J-H)$_{0}$ and (H-K$_{s}$)$_{0}$ at the near-infrared pass bands reach a dispersion of 220 K and 0.27, respectively. We can estimate the absolute magnitude using the intrinsic colour in the near-infrared band with an uncertainty of 0.28 mag. This indicates that (J-H)$_{0}$ and (H-K$_{s}$)$_{0}$ show sensitivity to the absolute magnitude.

研究の動機と目的

• 近赤外光度測定を用いて、進化した後AGB星およびRV Tauri星における有効温度および表面重力の推定のための経験的相関関係を開発すること。
• 絶対等級の決定のため、既知のパラレックスを有する11個の後AGB星およびRV Tauri星のサンプルを用いて、これらの関係をキャリブレーションすること。
• 内在色（J–H）₀および（H–Ks）₀がJバンドの絶対等級に与える感度を評価すること。
• この関係が、脈動周期を持つ星や持たない星を含む変光星に適用可能かどうかを評価すること。
• 高赤方偏移または密度の高い円周星間物質環境を持つ高質量の後AGB星に対して、この手法の限界を特定すること。

提案手法

• 有効温度および表面重力の主なキャリブレーションとして、2MASS光度測定から得られる内在近赤外色（J–H）₀および（H–Ks）₀を用いた。
• 絶対Jバンド等級を導出するため、測定されたパラレックスを有する11個の星のサブセットを用いて関係をキャリブレーションした。
• 回帰分析を用いて、内在色とTeff、log g、MJとの間の経験的関数的関係を確立した。
• 予測値と観測値の分散を計算することで、導出されたパラメータの精度を評価した。
• 脈動周期が既知の星と未知の星の両方で、関係の性能を評価し、円周星間ダストによる赤方偏移がある対象についても評価した。
• 結果として得られた絶対等級を、周期-光度（P–L）関係およびHipparcosパラレックスと比較することで、一貫性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 内在近赤外色（J–H）₀および（H–Ks）₀は、後AGB星およびRV Tauri星における有効温度および表面重力の推定に信頼性を持って用いることができるか？
• RQ2 これらの経験的色ベースの関係を用いることで得られるTeffおよびlog gの値の精度はどの程度か？
• RQ3 内在色はJバンドの絶対等級にどの程度感度が高く、この感度を用いてMJを十分な精度で推定できるか？
• RQ4 星の変動性および脈動は、この手法を用いた大気パラメータの精度にどの程度影響を与えるか？
• RQ5 円周星間物質による高赤方偏移または密度の高い物質環境を持つ星に対して、この手法の限界は何か？

主な発見

• （J–H）₀および（H–Ks）₀色から導かれた経験的関係は、有効温度の推定において220 Kの分散を示した。
• 同じ色から得られる表面重力（log g）の推定値は0.27 dexの分散を示し、良好な精度を示している。
• 内在色を用いることで、Jバンドの絶対等級（MJ）を±0.28 magの精度で推定できる。
• この関係は変光星に対しても頑健であり、脈動周期を持つRV Tauri星および後AGB星に対しても、多くの場合キャリブレーション範囲内に収まる。
• 既知の周期を持たない星では、MJの推定値に大きな乖離が生じており、これは内在光度の変動およびおそらく質量の分散を示唆している。
• 円周星間ダストによる赤方偏移は、星間赤方偏移よりも色過剰に大きな影響を与えるが、色補正後の色はパラメータ推定に信頼性がある。