[論文レビュー] An infrared study of galactic OH/IR stars. II. The `GLMP sample' of red oxygen-rich AGB stars

F. Jiménez-Esteban, P. García-Lario+2 more|CERN Bulletin|Aug 3, 2005

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 20被引用数 11

ひとこと要約

本研究は、GLMPカタログに掲載された94個の酸素豊富なAGB星を対象とし、極めて赤いIRAS色と高い変光性を示すものとして選別した赤外線サーベイを実施した。DSSおよび2MASS画像を用いて光学的および近赤外線対応体を特定した。その結果、37％の対応体が2MASSに検出されないことが判明し、これは周囲星間物質の光学的厚さが極めて高いことを示している。また、アレイソのサンプルで観測されたAGBシーケンスの赤い延長線を確認し、K−[12] = 3.44e^{0.86([12]−[25])} − 1.74という重要な指数関数的色関係を特定した。

ABSTRACT

We present optical and near-infrared finding charts taken from the DSS and 2MASS surveys of 94 IRAS sources selected from the GLMP catalogue (Garc\'ıa-Lario 1992), and accurate astrometry (~0.2") for most of them. Selection criteria were very red IRAS colours representative for OH/IR stars with optically thick circumstellar shells and the presence of variability according to the IRAS variability index (VAR>50). The main photometric properties of the stars in this `GLMP sample' are presented, discussed and compared with the correspondent properties of the `Arecibo sample' of OH/IR stars studied in Jiménez-Esteban et al. (2005a). We find that 37% of the sample (N=34) have no counterpart in the 2MASS, implying extremely high optical depths of their shells. Most of the sources identified in the 2MASS are faint (K>~8) and of very red colour in the near-infrared, as expected. The brightest 2MASS counterpart (K=5.3mag) was found for IRAS 18299--1705. Its blue colour H--K=1.3 suggests that IRAS 8299--1705 is a post-AGB star. A couple of GLMP sources have faint but relatively blue counterparts. They might be misidentifed field stars or stars hich experienced recently a drop of their mass loss rates. The `GLMP sample' in general is made of oxygen-rich AGB stars, which are highly obscured by their circumstellar shells. They belong to the same population as the reddest OH/IR stars in the `Arecibo sample'.

研究の動機と目的

• 非常に遮蔽が強く、赤い酸素豊富なAGB星で、質量放出率が極めて高いものについて、その特定と特徴の解明を目的とする。
• 極めて赤いIRAS色に基づいて選別された源を用いて、AGB色シーケンスをより赤い赤外線色へと拡張することを目的とする。
• 以前に研究済みのアレイソサンプルとGLMPサンプルを比較し、AGB星と惑星状星雲の進化的関係を理解することを目的とする。
• 近赤外線対応体の信頼性を評価し、変光および遮蔽の影響が光度測定による識別に与える影響を検討することを目的とする。

提案手法

• 非常に赤い[12]–[25]および[25]–[60]色を示す、GLMPカタログに掲載された94個のIRAS源を選別した。これは、高い質量放出率と酸素豊富なAGB星を示唆する。
• DSSおよび2MASS画像を用いて、発見チャートを作成し、光学的／近赤外線対応体を、0.2″程度の精度で天体測位で特定した。
• 2MASSとの交差識別を前処理する段階として、MSX6Cデータ（1.8″の精度）を用いて、源の局所化を改善した。
• 近赤外線および遠赤外線色を分析し、源分類の確認と、青い対応体などの異常を検出する。
• K−[12] 対 [12]−[25] 色色図に指数関数的関数をフィットさせ、酸素豊富なAGBシーケンスをモデル化した。
• 色および光度的挙動に基づいて、真の対応体、フィールド星の誤識別、最近の質量放出率の低下を示す源を区別した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 極めて赤く、質量放出率が高い酸素豊富なAGB星をIRAS色に基づいて選別した場合、その近赤外線対応体の識別率はどの程度か？
• RQ2 GLMPサンプルの近赤外線および遠赤外線色は、OH/IR星のアレイソサンプルと比較してどのように異なるか？
• RQ3 K−[12]色の観測された散らばりは、内在的な変動のみで説明できるのか、それとも周囲星間物質殻の物理的性質の違いを示唆するのか？
• RQ4 GLMPサンプルのうち、検出可能な近赤外線対応体を持たない割合はどの程度か。これは、周囲星間物質殻の光学的厚さについて何を示唆するか？
• RQ5 1つの経験的関係式で、中程度の厚さから極めて厚い殻に至るまでの、酸素豊富なAGB星の色の進化を一貫して記述できるか？

主な発見

• GLMPサンプルの37％（34源）が、2MASSに対応体を検出できず、これは周囲星間物質殻の極めて高い光学的厚さを示している。
• 2MASSで最も明るい対応体（K = 5.3等）はIRAS 18299–1705に発見され、H–K色が青色（1.3等）であるため、これは後期AGB星である可能性が高い。
• 識別された2MASS対応体の多くは明るくない（K ≥ 8等）かつ近赤外線で非常に赤い色をしており、高い遮蔽と整合的である。
• 一部の源では、驚くほど青い近赤外線色が観測されたが、これはフィールド星の誤識別または最近の質量放出率の低下による可能性がある。
• GLMPサンプルは、酸素豊富なAGBシーケンスをより赤い色へと拡張しており、最良の適合指数関数的関係式は K−[12] = 3.44e^{0.86([12]−[25])} − 1.74 である。
• K−[12]色の散らばりは、変動によるものだけでは説明できないほど大きく、周囲星間物質殻の物理的性質に顕著な多様性があることを示唆している。