[論文レビュー] Characteristics of 100+ Kepler Asteroseismic Targets from Ground-Based Observations

J. Molenda, M. Jerzykiewicz+4 more|arXiv (Cornell University)|May 6, 2010

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、119個のケプラー星震動標本および2つの開放集団（NGC 6866およびNGC 6811）の地上望遠鏡分光および光度観測を行い、効用温度、表面重力、金属量、投影回転速度、径方向速度といった高精度な大気パラメータを導出した。主な発見として、7000 Kより高温の星では、ケプラー入力カタログ（KIC）の値と比較して効用温度に顕著な差異が認められ、19個の標本に対してはほとんど無視できる程度の銀河間赤色量が認められ、NGC 6866にδ Sctおよびγ Dor脈動星が存在することが判明したが、γ Dorの周波数と集団の年齢や金属量との間に相関は認められなかった。

ABSTRACT

We present results of our 5-years-long program of ground-based spectroscopic and photometric observations of individual Kepler asteroseismic targets and the open clusters NGC6866 and NGC6811 from the Kepler field of view.We determined the effective temperature, surface gravity, metallicity, the projected rotational velocity and the radial velocity of 119 Kepler asteroseismic targets for which we acquired high-resolution spectra. For many of these stars the derived atmospheric parameters agree with Teff, log g, and [Fe/H] from the Kepler Input Catalog (KIC) to within their error bars. Only for stars hotter than 7000K we notice significant differences between the effective temperature derived from spectroscopy and Teff given in the KIC. For 19 stars which we observed photoelectrically, we measured the interstellar reddening and we found it to be negligible. Finally, our discovery of the delta Sct and gamma Dor pulsating stars in the open cluster NGC6866 allowed us to discuss the frequency of the occurrence of gamma Dor stars in the open clusters of different age and metallicity and show that there are no correlations between these parameters.

研究の動機と目的

• 地上分光観測を用いて、119個のケプラー星震動標本の高精度な大気パラメータ（T_eff、log g、[Fe/H]、v sin i、v_r）を決定すること。
• ケプラー入力カタログ（KIC）のパラメータの正確さを、分光測定値と比較することで評価すること。
• ケプラー標本に対する銀河間赤色量を測定し、光度および分光的解析に与える影響を評価すること。
• ケプラーの視野内における開放集団NGC 6866およびNGC 6811において、特にδ Sctおよびγ Dor型の脈動星を特定・特徴づけること。
• 年齢や金属量が異なる開放集団におけるγ Dor星の出現頻度を調査し、相関があるかどうかを検証すること。

提案手法

• 複数の観測所（Osservatorio Astrofisico di Catania（OACt）、F. L. Whipple Observatory（FLWO）、Oak Ridge Observatory（ORO）、Multiple Mirror Telescope（MMT））から高分解能分光データを取得した。
• 分光的解析を用いて、119個の星の効用温度（T_eff）、表面重力（log g）、金属量（[Fe/H]）、投影回転速度（v sin i）、径方向速度（v_r）を導出した。
• Wrocław大学観測所のBiałkówにおける光度時系列観測を実施し、NGC 6866およびNGC 6811の変光を検出した。
• 2009年（NGC 6866）および2010年（NGC 6811）に多地点光度観測キャンペーンを実施し、BおよびVフィルタにおける振幅および位相差を測定し、脈動モードの位相次数（l）を特定した。
• 分光的に導出したパラメータとケプラー入力カタログ（KIC）の値を比較し、誤差範囲内での差異を評価した。
• 光度データを用いて19個のケプラー標本の銀河間赤色量（E(B-V)）を測定し、大多数の標本で0に近い値が得られた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 119個の星震動標本について、分光的に導出した大気パラメータ（T_eff、log g、[Fe/H]、v sin i、v_r）は、ケプラー入力カタログ（KIC）の値とどのように異なるか？
• RQ2 19個のケプラー標本を対象とした光度観測において、銀河間赤色量の程度は何か？ また、KICの推定値と比較するとどうなるか？
• RQ3 ケプラーの視野内における開放集団の年齢や金属量と、γ Dor星の出現頻度に相関があるか？
• RQ4 開放集団NGC 6866およびNGC 6811における脈動星（δ Sctおよびγ Dor型）の周波数および性質は何か？
• RQ5 多フィルタ光度観測データから、脈動モードの位相次数（l）を制約できるか？ これにより星震動モデル化が支援されるか？

主な発見

• 7000 Kより高温の星では、分光的に導出したT_eff値はKICの値と顕著に異なるが、KICの誤差範囲（±200 K）内にある。
• 分光的に導出した金属量（[Fe/H]）は、KICの値と大きなKIC誤差範囲（±0.5 dex）内で一致している。
• 主系列星では、分光的に導出した表面重力（log g）はKICの値とよく一致するが、進化した星では最大1.5 dexの差異が認められた。
• 19個のケプラー標本の銀河間赤色量（E(B-V)）はほとんど無視できるほど小さく、KICの推定値（0.01〜0.06 mag）とは矛盾する。
• NGC 6866に19個の変光星が存在し、そのうち3個がδ Sct、2個がγ Dor脈動星であることが判明し、中程度の年齢と金属量を持つ集団にγ Dor星が存在することが確認された。
• γ Dor星の数と集団の年齢や金属量との間に相関は認められず、γ Dor脈動の出現はこれらのパラメータに強く依存しない可能性がある。