[論文レビュー] Light-curves of symbiotic stars in massive photometric surveys I: D-type systems

M. Gromadzki, J. Mikołajewska+2 more|ArXiv.org|Jun 22, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 7被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、ASAS、OGLE、MACHO、SAAOの調査から得られた13個のD型連星的星の長期的光度曲線を分析し、それらが395–463日間の周期を持つ連星的ミラ星であることを特定した。主な発見として、再分類（例：AS 245はS型に再分類）、新しい周期推定値、および連星的ミラ星が通常のミラ星よりも高い$K_0$-[12]色を示すという証拠が得られ、これは二重星系における質量放出率の増加またはダストの閉じ込めを示唆している。

ABSTRACT

ASAS, MACHO, OGLE and SAAO JHKL light curves of 13 stars, that have at some time been classified as D-type symbiotics, are analysed. Most of the near-IR light-curves that have been monitored over many years show long-term changes due to variable dust obscuration, in addition to the stellar pulsation. The distances to these objects are derived from the period-luminosity relation and estimates of the mass-loss rates made from the Ko-[12] colour. We reclassify AS 245 as an S-type symbiotic, with a semi-regular cool component with a pulsation period of about one year. The periods of the large amplitude pulsations of SS73 38 (463 days), AS 210 (423 days) and H2-38 (395 days) are estimated for the first time, confirming that they are symbiotic Miras. A comparison of the symbiotic Miras with normal Miras of similar pulsation period shows that the symbiotic stars have on average higher values of Ko-[12]. This may indicate that they have higher mass-loss rates, or more likely that the dust which is being lost by the Mira is trapped within the binary system.

研究の動機と目的

• 主な調査（ASAS、OGLE、MACHO、SAAO）から得たデータを用いて、D型連星的星の長期的光度曲線を分析すること。
• 特に長期的ダスト遮蔽と星の脈動に関する変動特性を評価するため、脈動周期を特定すること。
• 周期-光度関係および$K_0$-[12]色インデックスを用いて、距離、明るさ、質量放出率などの物理的パラメータを導出すること。
• 光度および色の挙動に基づいて、曖昧なシステムを再分類すること、特にD型とS型連星的星の区別を明確にすること。
• 連星的ミラ星と通常のミラ星を比較し、$K_0$-[12]色といった質量放出の指標における差異を評価すること。

提案手法

• ASASの$V$バンド、OGLEの$I$バンド、MACHOの$B_M$-$R_M$、SAAOの近赤外$JHK$の光度測定を用いた。
• 光度曲線を補正した後、正弦波をフィットして脈動周期を推定する周期解析を実施した。
• $K$バンドにおける周期-光度関係を用いて、ミラの脈動行動を仮定して距離を推定した。
• 12 μmでのダスト放射を仮定して、質量放出率を推定するための$K_0$-[12]色インデックスを計算した。
• 3次元銀河間減光モデルおよび色超過法を用いて、銀河間赤み$E_{B-V}$を推定した。
• 近赤外色、脈動周期、光度曲線の形状に基づいてシステムを再分類した。これには、AS 245をS型に再分類する措置を含む。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SS73 38、AS 210、H2-38などのD型連星的星の脈動周期は何か？また、それらが連星的ミラ星としての分類を確認できるか？
• RQ2 類似した脈動周期を示す通常のミラ星と比較して、連星的ミラ星の$K_0$-[12]色はどのように異なるか？
• RQ3 連星的ミラ星がより高い$K_0$-[12]値を示す物理的起源は何か？これは、より高い質量放出率か、二重星系内でのダストの閉じ込めによるものか？
• RQ4 AS 245のように、以前はD型と分類されていたが、光度挙動に基づきS型に再分類されたシステムの理由は何か？
• RQ5 長期的光度曲線はどれほどダスト遮蔽を反映しているか？また、これは距離および明るさの推定値にどのように影響を与えるか？

主な発見

• SS73 38（463日）、AS 210（423日）、H2-38（395日）の脈動周期が初めて推定され、それらが連星的ミラ星としての分類を確認した。
• AS 245は、1年周期の脈動と星のような近赤外色を示すため、D型ダストシェルの特性とは一致せず、S型連星的星に再分類された。
• 連星的ミラ星は、類似した脈動周期を示す通常のミラ星と比較して、平均的に高い$K_0$-[12]色インデックスを示し、ダスト放射または閉じ込めの増加を示唆している。
• 本サンプルの$K_0$-[12]色の平均値は1.97～4.90の範囲にあり、3.0以上の値は特にRX PupやBI Cruのようなシステムで顕著なダスト寄与を示している。
• 周期-光度関係から得られた距離推定値は、o Cetで0.11 kpc、AS 245で10.2 kpcの範囲であり、絶対$K$バンド等級は-8.58～-7.75の間であった。
• 質量放出率は$K_0$-[12]から推定され、$\log\dot{M} \approx -6.4$から$-5.2$の範囲にあり、RX Pup や BI Cru のようなシステムでは高い値を示し、顕著な質量放出を示している。