[論文レビュー] FUors, EXors and the role of intermediate objects

T. Yu. Magakian, T. A. Movsessian+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2022

Molecular Spectroscopy and Structure被引用数 1

ひとこと要約

本稿は、FUors、EXors、および中間的爆発的準主系列星をレビューし、それらの観測的性質と進化的役割を分析する。中間的対象—FUorsとEXorsのハイブリッド的特徴を示すもの—が、星の爆発的進化における重要だが未だ明確でない段階を表していると提唱する。V1318 Cyg S や PV Cep といった新規候補は、既存の分類境界に挑戦している。

ABSTRACT

The studies of FUors, EXors and other young eruptive stars are very important for the understanding of the earliest stages of pre-main-sequence evolution. We describe the current situation in this field. This is the short version of the review, presented in ``Non-stationary processes in the protoplanetary disks and their observational manifestations'' conference, Crimean Astrophysical Observatory

研究の動機と目的

• 爆発的若年星対象（YSOs）、特にFUorsとEXorsに関する現在の知識状況を明確化すること。
• FUorsとEXorsの境界を曇らせる中間的対象の役割と特徴を調査すること。
• 準主系列星における爆発的活動が一般的な進化段階であるのか、それとも稀で特殊な出来事であるのかを評価すること。
• 高光度および深く埋もれた源を含む、新たに同定されたり再評価されたりした爆発的対象の進化的意義を評価すること。
• 一部のHAeBe星や質量の大きな対象が、爆発後にFUorに類似した状態に進化する可能性を検討すること。

提案手法

• 既知のFUors、EXors、および中間的対象について、可視光、赤外、電波波長からの観測データを体系的にレビュー・統合する。
• 光度曲線、スペクトルエネルギー分布、および吸収・発光線プロファイル（例：P Cygniプロファイル）の分析により、対象の分類と降着状態を推定する。
• ガイヤ、2MASS、HOPS、EXORCISM計画などからの多波長データを用いて、さまざまな進化段階における爆発的行動を同定・特徴付ける。
• 全波長放射光度、降着率、および流れの性質を比較することで、FUor的・EXor的・中間的行動を区別する。
• 2.29 μmにおけるCO吸収バンドやBaII線といったスペクトル特徴を評価し、進化状態と大気条件を推定する。
• 既存の分類基準（例：Herbig 1977, 1989；Connelley & Reipurth 2018）を用いて、境界に近い対象の状態を再評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 FUorsとEXors、および中間的対象を区別する定義的観測的特徴は何か？
• RQ2 中間的対象がFUorsとEXorsの間の移行的進化段階をどれほど正確に表しているのか？
• RQ3 PV Cep や V1318 Cyg S といった高光度で質量の大きな対象が、古典的FUorまたはEXorモデルでは完全に説明できない爆発的行動を示すのはなぜか？
• RQ4 方向性を持つ流れ、反射ネビュラ、分子流れの存在が、爆発的分類と進化段階とどのように相関しているか？
• RQ5 観測される爆発的行動の多様性は、単一の降着駆動メカニズムで説明可能か、それとも複数の物理的誘発要因が必要か？

主な発見

• 2021–2022年現在、確認済みの古典的FUorsは14例、FUorに類似した対象は11例にとどまり、スペクトル的および光度的基準に基づく。
• EXorsは短い爆発（数か月から数年）を示し、ピーク光度は5–30 L⊙であるが、多くの「新規EXor候補」は、延長された流れやネビュラとの関連により、中間的対象に再分類されている。
• V1318 Cyg S は2015年に5mag以上の明るさの上昇を示し、750 L⊙の星に進化した。スペクトルはFUorsとCTTSの両方の特徴を示しており、非常にゆっくりとしたFUorまたは質量の大きな爆発的対象である可能性がある。
• PV Cep は数年にわたる長期間にわたる高振幅のフレア（最大5mag）を示し、全波長放射光度は100 L⊙に達し、降着率は約10⁻⁶ M⊙/yrである。強力な可視光および分子流れを伴っている。
• V350 Cep は1970年代に4.5magの爆発を示したが、依然として高い明るさを維持しており、全波長放射光度は3.3 L⊙と低く、これは『ミニ-FUor』または長期間にわたる爆発的系である可能性を示唆している。
• V565 Mon は130 L⊙の高い全波長放射光度、G0型スペクトル、強いBaII吸収線、二重ピークHα線を示しており、分類が曖昧である。これは極めて若年であるか、異常な化学組成を示している可能性を示唆している。