[論文レビュー] Galactic microlensing with rotating binaries

M. Dominik|arXiv (Cornell University)|Feb 4, 1997

History and Developments in Astronomy参考文献 1被引用数 42

ひとこと要約

本稿は、銀河的微小強調の光曲線に及ぼす回転する二重系の影響を調査し、二重レンズ、二重源、および地球の公転運動（視差）に焦点を当てる。レンズの回転がカウスティック構造を顕著に変化させることを示し、正確なフィッティングには動的モデルの必要性を強調している。回転する二重レンズモデルはDUO#2イベントに成功裏に適合し、静的モデルに比べて物理的パラメータの制約をより厳密に得られた。

ABSTRACT

The influence of rotating binary systems on the light curves of galactic microlensing events is studied. Three different rotating binary systems are discussed: a rotating binary lens, a rotating binary source, and the motion of the earth around the sun (parallax effect). The most dramatic effects arise from the motion of a binary lens because of the changes of the caustic structure with time. I discuss when the treatment of a microlensing event with a static binary model is appropriate. It is shown that additional constraints on the unknown physical quantities of the lens system arise from a fit with a rotating binary lens as well as from the earth-around-sun motion. For the DUO#2 event, a fit with a rotating binary lens is presented.

研究の動機と目的

• 二重系の回転、特にレンズにおける回転が微小強調の光曲線に与える影響を評価すること。
• 静的二重レンズモデルが微小強調イベントのモデリングにおいていつ不適切になるかを特定すること。
• 地球の公転運動（視差）と回転する二重源がレンズパラメータに独立した制約を提供する程度を特定すること。
• 回転する二重レンズモデルを用いてDUO#2微小強調イベントを成功裏にフィットさせることで、前回の静的フィットを改善すること。
• 回転する二重系と視差効果が微小強調イベントにおける物理的パラメータ推定をどの程度向上させるかを定量化すること。

提案手法

• 離心率、半長径、および公転位相をパrameter化したケプラーレンズの運動をモデル化し、ケプラー軌道力学を用いる。
• 分離距離と向きの変化に伴い変化する時間依存的カウスティック構造を、回転する二重レンズに対して導出する。
• 地球の太陽回りの運動（視差効果）を、離心率の摂動展開を用いてパrameter化する。
• 光曲線のシミュレーションを用いて、静的モデルと回転する二重レンズモデルを比較し、レンズの回転を示す兆候となる乖離を特定する。
• 時間変化するカウスティック構造と公転運動を考慮して、DUO#2イベントの詳細なフィットを実施する。
• 得られたパラメータを静的モデルとMACHO共同研究の視差処理と比較し、一貫性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 二重レンズ系の回転が、微小強調光曲線におけるカウスティック構造の形態と進化にどのように影響を与えるか？
• RQ2 微小強調イベントモデリングにおいて、静的二重レンズ仮定がいつ不適切になるか？
• RQ3 地球の公転運動と回転する二重源がレンズ系パラメータに独立した制約を提供する程度はどの程度か？
• RQ4 回転する二重レンズモデルは、静的二重モデルに比べてDUO#2微小強調イベントのフィットを改善できるか？
• RQ5 回転する二重レンズフィットから得られたパラメータは、視差効果および有限光源効果から得られたものとどのように比較されるか？

主な発見

• 二重レンズの運動により、カウスティック構造に顕著な時間依存的変化が生じ、静的レンズモデルとは顕著な乖離を示す。
• DUO#2イベントにおいて、回転する二重レンズモデルは、以前の静的二重モデルよりも良好なフィットを示し、明確でより物理的に制約されたパラメータをもたらした。
• 地球の公転に起因する視差効果は、特に長時間スケールのイベントにおいて、光曲線に測定可能な乖離を引き起こす。
• 回転する二重源は、イベントのスケールが長くなるに従い顕著な効果を示し、このようなイベントがまれであるという仮定に挑戦する。
• 回転する二重レンズのダイナミクスと視差効果の併合制約により、質量、距離、公転要素といった物理的レンズパラメータの決定が顕著に向上する。
• 本稿は、MACHO共同研究の視差処理が、地球の軌道の一次近似展開と一致することを確認し、モデルの近似の妥当性を裏付けた。