[論文レビュー] IPHAS and the symbiotic stars. II. New discoveries and a sample of the most common mimics

R. L. M. Corradi, M. Valentini+20 more|Research Explorer (The University of Manchester)|Oct 30, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 3被引用数 40

ひとこと要約

本研究では、IPHAS調査の62個のHα線発光候補に対して分光的追跡観測を実施し、7つの新しい連星星および1つのD型システムを確認した。一方で、T Tauri星やBe星といった多数の模倣星も特定された。結果として、連星星の光度選別基準が洗練され、IPHASが主に赤化され遠方のシステムを検出していることが明らかになり、天の川円盤部における既知の連星星の数が顕著に増加した。

ABSTRACT

In a previous paper [arXiv:0712.2391], we presented the selection criteria needed to search for symbiotic stars in IPHAS, the INT Halpha survey of the Northern Galactic plane. IPHAS gives us the opportunity to make a systematic, complete search for symbiotic stars in a magnitude-limited volume. Follow-up spectroscopy at different telescopes worldwide of a sample of sixty two symbiotic star candidates is presented. Seven out of nineteen S-type candidates observed spectroscopically are confirmed to be genuine symbiotic stars. The spectral type of their red giant components, as well as reddening and distance, were computed by modelling the spectra. Only one new D-type symbiotic system, out of forty-three candidates observed, was found. This was as expected (see discussion in our paper on the selection criteria). The object shows evidence for a high density outflow expanding at a speed larger than 65 km/s. Most of the other candidates are lightly reddened classical T Tauri stars and more highly reddened young stellar objects that may be either more massive young stars of HAeBe type or classical Be stars. In addition, a few notable objects have been found, such as three new Wolf-Rayet stars and two relatively high-luminosity evolved massive stars. We also found a helium-rich source, possibly a dense ejecta hiding a WR star, which is surrounded by a large ionized nebula.

研究の動機と目的

• IPHAS調査のHα線発光カタログを用いて、天の川円盤部における新しい連星星の特定と確認を行う。
• IPHASおよび2MASSの色-色図と分光的特徴を分析することで、連星星の光度的選別基準を改善する。
• Hα線発光する模倣星の性質を、準主系列星、Be星、若年星系天体を含めて特徴づける。
• 限 magnitude 調査における完全性と成功率を評価することで、天の川における連星星の総数を推定する。
• 前回の調査で顕在化されなかった、やや暗く遠方の連星星が消極的になる原因としての銀河間赤道の役割を調査する。

提案手法

• 候補の同定を確認するため、ノルディック光学望遠鏡、WHT、ANU 2.3mを含む複数の国際的望遠鏡で分光的追跡観測を実施した。
• 分光的エネルギー分布（SED）モデリングを用いて、確認された連星星のスペクトル型、赤道（E(B-V)）、距離を導出した。
• IPHAS（r-i、J-H）および2MASS（J-H、H-K）の色-色図を用いて、赤化と固有色に基づき、連星星と模倣星を区別した。
• 分光観測結果と光度的候補を比較することで、真正の連星星の検出成功率を定量化した。
• D型システムは希少で、しばしば大質量若年星に誤認されるため、その低検出率を補正する統計的補正を適用した。
• A(V)およびM(K)のマグニチュードを用いた距離推定をもとに、新規システムの空間的分布を解析し、銀河のバルジおよび太陽からの相対的位置を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 IPHASにおけるHα線発光候補のうち、真正の連星星である割合はどの程度で、光度選別ボックスによってどのように変化するか？
• RQ2 銀河間赤化と距離は、IPHASのような限 magnitude 調査における連星星の検出可能性にどのように影響するか？
• RQ3 どの天体がHα調査で連星星を模倣するケースが最も多く、どのように分光的に区別できるか？
• RQ4 IPHAS調査領域における観測された検出率と完全性を踏まえると、天の川に存在する連星星の総数はどの程度と予想されるか？
• RQ5 D型連星星の検出率がS型システムに比べて著しく低いのはなぜか？また、この問題を人口推定にどのように是正できるか？

主な発見

• S型候補19個中7つが分光的に真正の連星星として確認され、スペクトル型はM1.5 IIIからM6.5 IIIまで、A(V)は2.25〜8.71 magの範囲であった。
• 1つの新しいD型連星システムが確認され、65 km s⁻¹以上の高速噴流を示しており、大質量で高温の成分と整合的であった。
• 大多数の確認されなかった候補は、軽微に赤化された古典的T Tauri星、またはより強く赤化された若い星系天体（HAeBe星やBe星を含む）と特定された。
• 候補の中から3つの新しいWolf-Rayet星および2つの高光度の進化した大質量星が発見され、連星星以外の応用においても調査の有用性が示された。
• ヘリウムが豊富で、おそらくWRに類似た物体が、大規模なイオン化ガス雲を取り巻いており、密な噴出物がコンactなイオン化源を隠している可能性が示唆された。
• S型の検出成功率は約50％（本研究および先行研究を合わせて10/22）であったが、暗く赤い候補では顕著に低下しており、高赤化と距離の影響により、全体の成功率が低くなると示唆された。