[論文レビュー] Are the red dwarfs in cataclysmic variables main-sequence stars?

K. Beuermann, I. Baraffe+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 18, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、降着星系（CVs）における赤色矮星の伴星が、太陽系組成の主系列星であるかどうかを、観測された性質と星の進化モデルを比較することによって調査している。短周期CVs（P < 3 時間）では、太陽系組成の主系列星と整合する伴星が得られ、長周期系では、核進化および質量移動の影響を受けており、高い質量移動率と、進化した供給星の割合が大きいことが示唆される。

ABSTRACT

We show that the secondaries in short-period cataclysmic variables with orbital periods $P &lt; 3$ hr are close to the solar-abundance main sequence defined by single field stars. In cataclysmic variables with $P &gt; 3$ hr, the earliest spectral types at a given period correspond to main sequence stars, while the majority of secondaries have later spectral types. Possible causes are nuclear evolution prior to mass transfer and lack of thermal equilibrium due to mass transfer. A comparison with evolutionary sequences obtained with up--to--date stellar models implies unusually high transfer rates and a large fraction of systems with evolved donors. There is no evidence for a secondary of low metallicity in any of the well-studied cataclysmic variables.

研究の動機と目的

• 降着星系における赤色矮星の伴星が主系列星であるかどうかを特定すること。
• CVsにおける観測された伴星の性質と理論的主系列軌道との間に生じる不一致の原因を調査すること。
• 質量移動および核進化がCVシステムにおける伴星の性質に与える影響を評価すること。
• よく研究されたCVsに低金属量の伴星が存在するかどうかを評価すること。

提案手法

• 太陽系組成の星の理論的主系列軌道と、CVsにおける伴星の観測されたスペクトル型および軌道周期を比較すること。
• 最新の星の進化モデルを用いて、CVシステムにおける供給星の期待される性質をシミュレートすること。
• 異なる軌道周期におけるスペクトル型の分布を分析し、主系列行動からの逸脱を特定すること。
• 伴星の進化に及ぼす熱的非平衡状態および質量移動の影響を評価すること。
• よく研究されたCVシステムからの観測データを用いて金属量制約を評価すること。
• 進化シーケンスと照合することで、質量移動率および供給星の進化状態を推定すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 短周期降着星系（P < 3 時間）における赤色矮星の伴星は、太陽系組成の主系列星と整合的か？
• RQ2 長周期CVs（P > 3 時間）における伴星が、主系列星として予想されるスペクトル型よりも遅いのはなぜか？
• RQ3 質量移動や降着前の核進化が、CVsにおける伴星の観測された性質にどの程度影響を与えているか？
• RQ4 よく研究された降着星系に低金属量の伴星が存在する証拠はあるか？
• RQ5 CVシステムにおける伴星の観測された性質を説明するには、どの程度の質量移動率が要請されるか？

主な発見

• 短周期CVs（P < 3 時間）における伴星は、スペクトル型と周期関係において、太陽系組成の主系列星と整合的である。
• 長周期CVs（P > 3 時間）では、最も早いスペクトル型は主系列星と一致するが、大多数の伴星は遅いスペクトル型を示しており、主系列進化からの逸脱を示している。
• 観測された逸脱は、事前の核進化および継続的な質量移動による熱的平衡の欠如に起因するとされる。
• 星の進化モデルから、通常よりも高い質量移動率と、進化した供給星を有するシステムの割合が大きいことが示唆される。
• どのよく研究された降着星系に対しても、低金属量の伴星の証拠は得られなかった。
• データから、多くのCVsにおける供給星は単純な主系列星ではなく、質量移動の前またはその過程で顕著な進化を経験していることが示唆される。