[論文レビュー] Binary post-AGB stars and their Keplerian discs

H. Van Winckel, T. Lloyd Evans+3 more|arXiv (Cornell University)|Apr 7, 2006

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、51個の対象における後-AGB星が、安定したケプラー的でほこりを含む円周双星円盤を有する連星系であるという強力な証拠を提示する。赤外線帯域観測、干渉計測およびスパイクァー分光法を含む多波長観測により、サブリムーション温度付近の高温ほこりと、コンactかつ構造的な円盤が普遍的であることが確認され、これは非保存的質量移動または連星相互作用における風捕獲による円盤形成を示唆する。

ABSTRACT

In this contribution we give a progress report on our systematic study of a large sample of post-AGB stars. The sample stars were selected on the basis of their infrared colours and the selection criteria were tuned to discover objects with hot dust in the system. We started a very extensive, multi-wavelength programme which includes the analysis of our radial velocity monitoring; our optical high-resolution spectra; our groundbased N-band spectral data as well as the Spitzer full spectral scans; the broad-band SED and the high spatial-resolution interferometric experiments with the VLTI. In this contribution we highlight the main results obtained so far and argue that all systems in our sample are indeed binaries, which are surrounded by dusty Keplerian circumbinary discs. The discs play a lead role in the evolution of the systems.

研究の動機と目的

• 赤外線色選別を用いて、高温ほこりおよび連星伴星を有する後-AGB星を体系的に同定・特徴付けること。
• 特に、束縛されたケプラー的円盤を形成するかどうかを含め、これらの系における周囲ほこりの性質と幾何学的構造を特定すること。
• 連星性が後-AGB星の晩期的進化および円周双星円盤形成に果たす役割を調査すること。
• 分光的および干渉計測的分析を通じて、これらの円盤内におけるほこり粒子の熱的および化学的歴史を解明すること。
• 風捕獲や非保存的質量移動といった円盤形成メカニズムが、これらの系の形成に妥当であるかどうかを評価すること。

提案手法

• 高温ほこりを検出できるように調整された赤外線色基準を用いて、51個の後-AGB星を選別した。これには、偶然に発見された連星、IRAS過剰を持つRVテウリ星、および新たに同定された候補が含まれる。
• 多波長観測を実施した：径速度モニタリング、高分解能光学分光法、N帯地上分光法、スパイクァー全波長スキャン、およびバンド幅SEDモデリング。
• VLTI/MIDI干渉計測を用いて、周囲放射の空間的構造を解像し、コンパクトなサイズを測定し、スペクトル分散縞を用いて鉱物学的組成を調査した。
• SEDモデリングを用いて、ほこりの温度分布を推定し、重力的に束縛された物質の存在を制限し、継続的質量放出を除外した。
• スパイクァーおよび干渉計測データを用いてほこりの鉱物学的性質を分析し、結晶性勾配を検出し、粒子の処理歴を評価した。
• 径速度モニタリングおよび分光解析を用いて、連星性を確認し、軌道パラメータを制約した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 後-AGB星における観測された高温ほこり過剰は、継続的質量放出ではなく、重力的に束縛されたケプラー的円盤に起因するものか？
• RQ2 これらの系のSEDで観測されるコンパクトで高温のほこり放射の起源は何か？ これは円盤幾何学にどのような含意を持つのか？
• RQ3 ほこり粒子の物理的・化学的性質（結晶性、熱的歴史など）は円盤全体でどのように変化するか？ これにより、形成メカニズムに関する何が明らかになるか？
• RQ4 連星系の軌道パラメータと観測されたほこり特性、またはSED形態との間に相関があるか？
• RQ5 連星相互作用は、AGB進化を短縮させ、安定な円周双星円盤を形成する上で果たす役割は何か？

主な発見

• 51例のサンプル後-AGB星すべてが、H帯またはK帯で始まる広帯域赤外線過剰を示し、サブリムーション温度付近の高温ほこりが存在することを示し、コンパクトでケプラー的円盤に一致する。
• VLTI/MIDIによる干渉計測では、発光領域の直径がSX Cenで18 AU未満であることが示され、ほこり放射が極めてコンパクトであることが判明した。
• 円盤内のほこりは主に酸化物を含むものであり、内側領域では高温処理の証拠が示され、一部の系では結晶性ケイ酸塩が検出された。
• 一部の星では、結晶性の勾配が観測され、内側円盤が外側領域よりもより処理されていることが示されたが、他の系では非晶質および結晶性粒子が均一に分布していた。
• スペクトルエネルギー分布モデリングにより、ほこり過剰は継続的質量放出では説明できないが、ケプラー的円盤内に安定した束縛されたほこりの貯留庫があることによって説明可能であることが確認された。
• ほこりの分光的性質と効用温度や軌道周期といった星のパラメータとの間に相関がないことから、円盤進化および粒子処理は複雑であり、まだ完全に予測可能ではないことが示された。