[論文レビュー] Discovery of deep eclipses in the cataclysmic variable ZTF17aaaeefu (2MASS J00594349+6454419)

V. P. Kozhevnikov|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2021

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 42被引用数 2

ひとこと要約

本研究では、7か月にわたる8夜にわたる光度観測を用いて、連星系 ZTF17aaaeefu (2MASS J00594349+6454419) における深さのある食の初発見を報告する。著者らは、高い精度で 0.18821155 ± 0.00000014 d の軌道周期を測定し、700年間有効な食の予報表を導出し、変動する食深度（明るいとき 2.50 ± 0.18 mag、暗いとき 1.45 ± 0.06 mag）を報告している。これは周囲の雑音星の影響を受ける可能性がある。

ABSTRACT

I performed photometric observations of the cataclysmic variable candidate ZTF17aaaeefu and discovered very deep eclipses. The observations were obtained over 8 nights covering 7 months. The eclipse profile is similar to the eclipse profiles observed in other cataclysmic variables. During the observations, ZTF17aaaeefu showed brightness changes resembling dwarf nova outbursts and quiescent states. When ZTF17aaaeefu was bright (16.0-16.2 mag), the average eclipse depth was 2.50+/-0.18 mag. When ZTF17aaaeefu was faint (17.2-17.4 mag), the average eclipse depth was 1.45+/-0.06 mag. However, these differences in the eclipse depth may be mainly caused by the contaminating effect of three faint stars around ZTF17aaaeefu. In both cases, the average width of the prominent parts of the eclipses was the same and was about 30 min. Due to the large coverage of observations, I measured the orbital period with high precision, Porb=0.18821155+/-0.00000014 d. I derived the eclipse ephemeris, the validity time of which is 700 years in accordance with the precision of the orbital period. This ephemeris can be used for future studies of the orbital period changes. Because ZTF17aaaeefu has a long orbital period, this cataclysmic variable is of interest for determining the masses of its stellar components. In future radial velocity measurements, my precise eclipse ephemeris may be useful for determining the orbital phases.

研究の動機と目的

• CV候補星 ZTF17aaaeefu の光度的挙動、特にその食の性質を調査すること。
• 今後の軌道周期変化の研究に備えて、高精度な軌道周期と食の予報表を決定すること。
• 食深度の変動がシステム固有のものか、周囲の星からの雑音の影響かを評価すること。
• 正確な予報表を提供することで、今後のドップラー速度測定のための軌道位相の決定を支援すること。

提案手法

• 70-cm カッシグリーン望遠鏡に、3チャンネルのパルスカウント光度計とCCDガイドシステムを装備して光度観測を実施した。
• 大気透過度および絞りサイズの違いを補正するため、3チャンネルで同時にスカイバックグラウンドを測定した。
• 肉眼で見える基準星を用いて、やや暗い標的星（ZTF17aaaeefu）を光度計の絞り内に正確に位置合わせた。
• 7か月にわたる8夜にわたる観測で得られた光曲線を用いて、時系列解析を実施し、軌道周期と食の特徴を測定した。
• 高精度な軌道周期に基づき、食の予報表を計算し、その有効期間を推定した。
• 食深度の変動を解釈するにあたり、3つの近くに存在するやや明るい星からの雑音の可能性を検討した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ZTF17aaaeefu の軌道周期は何か？ そして、光度データからどれほど高精度に測定できるか？
• RQ2 観測された食深度の変動は、システム固有のものか、周囲の星からの雑音の影響か？
• RQ3 ZTF17aaaeefu は矮星新星様の活動を示すか？ また、それらの活動と食深度には相関があるか？
• RQ4 高精度な食の予報表を導出することで、今後のドップラー速度測定を支援できるか？
• RQ5 長周期のため、食のプロファイルが特徴を欠き、光度測定のみでは質量の正確な決定が困難である場合、その理由は何か？

主な発見

• ZTF17aaaeefu の軌道周期は、0.18821155 ± 0.00000014 d という高精度で測定された。
• 高精度な軌道周期に基づき、700年間有効な食の予報表が導出された。
• ZTF17aaaeefu が明るいとき（16.0–16.2 mag）には、平均して 2.50 ± 0.18 mag の食深度を示した。
• 暗いとき（17.2–17.4 mag）には、平均して 1.45 ± 0.06 mag の食深度を示したが、この差は3つの近くに存在する星による雑音の影響の可能性がある。
• 明るい状態および暗い状態の両方で、顕著な食部分の幅は約30分でほぼ一定であった。
• 長周期および特徴のない食プロファイルのため、星の質量を正確に決定するにはドップラー速度測定が必要であり、正確な予報表は位相ロックされた観測を支援する。