[論文レビュー] Bispectrum speckle interferometry of the Orion Trapezium stars: detection of a close (33 mas) companion of Theta1 Ori C

G. Weigelt, Yuri Balega+4 more|arXiv (Cornell University)|Jun 14, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 4

ひとこと要約

6 m SAO望遠鏡を用いたバイスペクトルスプライク干渉計法により、著者らは57 mas（Hバンド）および76 mas（Kバンド）の diffraction-limited 解像度を達成し、Theta1 Ori C の近くに33 mas 離れた二重星同伴星を検出。これはこの近接二重星系の初の直接像としての検出である。本研究はオリオントラペジウムに多数の同伴星が存在することを確認し、低質量星集団と比較して高い多重性率（1.75 個の同伴星/主星）を示しており、高質量多重星系が密度の高いクラスタで異なる形成機構を経て形成されることを示唆している。

ABSTRACT

We present bispectrum speckle interferometry observations with the SAO 6 m telescope of the four brightest stars in the Orion Trapezium. Diffraction-limited images with an unprecedented resolution lambda/D of 57 mas and 76 mas were obtained in the H- and K-band, respectively. The The H and K images of Theta1 Ori C (the star responsible for the proplyds) show for the first time that Theta1 Ori C is a close binary with a separation of only 33 mas (H-band observation). The sub-arcsecond companions of Theta1 Ori A and Theta1 Ori B reported by Petr et al. (1998) are confirmed. We use the magnitudes and colors of the companions to derive information about their stellar properties from the HR-diagram. In addition we briefly discuss the multiplicity of the Trapezium stars. Considering both, the visual and the spectroscopic companions of the 4 Trapezium stars, there are at least 7 companions, i.e. at least 1.75 companions per primary on average. This number is clearly higher than that found for the low-mass stars in the Orion Nebula cluster as well as in the field population. This suggests that a different mechanism is at work in the formation of high-mass multiple systems in the dense Trapezium cluster than for low-mass stars.

研究の動機と目的

• 高角分解能画像法を用いて、Theta1 Ori C の近接二重星性を解明すること。
• オリオントラペジウム集団の4つの最も明るい星の多重性を確認および特徴付けること。
• HバンドおよびKバンドにおける明るさと色を用いて、同伴星の星の性質を調査すること。
• オリオンネビュラークラスタおよび場所集団の低質量星と比較して、トラペジウム星の多重性周波数を調査すること。
• 密度の高い星間環境における高質量多重星系の形成機構が異なるかどうかを検討すること。

提案手法

• 大気乱流の影響を低減し、画像解像度を向上させるために、6 m SAO望遠鏡で取得したデータにバイスペクトルスプライク干渉計法を適用した。
• この手法により、Hバンドで57 mas、Kバンドで76 masのdiffraction-limited 画像が得られ、オリオントラペジウムにおいて前例のない高解像度が達成された。
• バイスペクトル解析を用いて、短時間露光フレームから高忠実度の画像を再構成し、信号対雑音比を向上させ、近接した同伴星を解像した。
• 検出された同伴星の光度および色測定値を用いて、Hertzsprung-Russell（HR）図を用いて星のパラメータを推定した。
• 視覚的検出と既知の分光的同伴星を組み合わせることで、4つの主星のトラペジウム星の多重性周波数を算出した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高解像度スプライク干渉計法を用いて、Theta1 Ori C が近接二重星系として解像可能か？
• RQ2 Theta1 Ori C の同伴星の角距離および光度的性質は何か？
• RQ3 トラペジウム星の多重性周波数は、オリオンネビュラークラスタおよび場所集団の低質量星と比較してどう異なるか？
• RQ4 観測された同伴星の星の性質は、HR図における進化モデルと整合するか？
• RQ5 多重性統計から、密度の高いクラスタにおける高質量多重星系の形成機構にどのような示唆が得られるか？

主な発見

• Theta1 Ori C はHバンドで33 mas の投影距離を有する近接二重星系として解像され、これはこの二重星系の初の直接像としての検出である。
• HバンドおよびKバンドの画像は、それぞれ57 mas および76 mas のdiffraction-limited 解像度を達成しており、トラペジウム星のサブアーキ秒解像が可能になった。
• Petr ら（1998）が報告したTheta1 Ori AおよびTheta1 Ori Bの同伴星は、新規の高解像度データにより再確認された。
• 明るさと色から導かれた星のパラメータは、HR図において主系列星または準主系列星と整合的であることが示された。
• トラペジウム星は4つの主星に対して少なくとも7個の同伴星を有しており、平均で1.75個の同伴星/主星を示しており、クラスタ内および場所の低質量星と比較して顕著に高い多重性率である。
• 高い多重性率は、高質量多重星系が密度の高い環境で低質量星とは異なる形成機構を経て形成される可能性を示唆している。