[論文レビュー] Mean Angular Diameters and Angular Diameter Amplitudes of Bright Cepheids

P. Moskalik, N. A. Gorynya|arXiv (Cornell University)|Jul 4, 2005

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、Fouquéら（2003）のP-L関係とGieren ら（1998）のP-R関係を組み合わせ、固定された投影係数を用いた径方向速度の統合により、⟨V⟩ ≤ 8.0 mag の79個の明るい単周期的I型セフェイドの平均角直径と角直径振幅を予測している。主な結果は、検出可能な角直径変動（Δθ > 0.15 mas）を示す13個のセフェイドが特定され、幾何的Baade-Wesselink法による干渉計測距離測定に最適であり、P-L関係のキャリブレーションの可能性を顕著に向上させている。

ABSTRACT

We predict mean angular diameters and amplitudes of angular diameter variations for all monoperiodic Pop.I Cepheids brighter than = 8.0mag. The catalog is intended to aid selecting most promising Cepheid targets for future interferometric observations.

研究の動機と目的

• 長基線干渉計測定に最適なセフェイド標的を特定するため、平均角直径と角直径振幅を推定すること。
• 標準的なP-L関係のキャリブレーションを支援するため、予想される干渉計観測量のデータベースを提供すること。
• 将来的な干渉計（例：VLTI/AMBER や CHARA）を用いた幾何的距離測定を、Baade-Wesselink法により可能にすること。
• 現在観測済みの5個の星を上回るセフェイドの干渉計研究への適用範囲を拡大すること。
• 表面温度の異なるセフェイドの範囲を提供することで、表面輝度-色関係のキャリブレーションを支援すること。

提案手法

• Fouqué ら（2003）のVバンドP-L関係を用いて距離を計算し、赤外表面輝度法によりゼロ点をキャリブレートした。
• Gieren ら（1998）のP-R関係を用いて平均線形半径を推定し、第1オーバーチューン振動モードの星は式（2）を用いて基本モード周期に変換した。
• 固定された投影係数p = 1.36を用いて、観測された径方向速度曲線を統合し、半径変動を計算した。
• ⟨θ⟩ = 9.305 × ⟨R⟩ / d の式を用いて、平均角直径（⟨θ⟩）と角直径振幅（Δθ）を導出した。ここでRは太陽半径単位、dはパーセク単位である。
• P-L（0.157 mag）およびP-R（1.6%）関係の固有分散を組み合わせることで不確実性を評価し、Δθとdの両方で約7.2%の不確実性が得られた。
• 周期-質量-半径および質量-光度関係に基づく理論的枠組みを用いて、半径および角直径推定値の系統的不確実性を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現在および近い将来の干渉計で解像可能なほど大きな角直径変動を示す明るいセフェイドはどれか？
• RQ2 標準的なP-LおよびP-R関係を用いて、⟨V⟩ ≤ 8.0 mag のセフェイドの平均角直径をどの程度正確に予測できるか？
• RQ3 セフェイド周期範囲全体にわたり、検出可能な角直径振幅の期待される分布はどのようなものか？
• RQ4 このサンプル内の何個のセフェイドが、現在または近い将来の干渉計を用いたBaade-Wesselink法による幾何的距離測定に利用可能か？
• RQ5 このデータベースは、セフェイドP-L関係および表面輝度-色関係のキャリブレーションをどの程度向上できるか？

主な発見

• 13個のセフェイドが0.15 masを超える角直径振幅を示しており、VINCI/VLTI や PTI といった現在の干渉計で検出可能である。
• その13個のうち7個はこれまで干渉計観測がなされておらず、8番目のδ Cepに対しても平均角直径の測定のみがなされている。
• 50個以上のセフェイドで平均角直径が1%の精度で測定可能であり、全79個の星で2%の精度が達成可能である。
• VLTI/AMBER 干渉計（基線202 m）およびCHARAアレイ（基線330 m）では、検出可能な脈動を示すセフェイドの数が約30個に増加すると予想される。
• 4つのセフェイド（SV Vul, U Car, RS Pup, FF Aql）はまだ干渉計観測がなされていないため、優先標的として強調される。
• P-L関係の固有分散に起因する角直径振幅の不確実性は約7.2%であり、距離の不確実性も同様に約7.2%である。さらに、平均半径推定値には追加で1.6%の不確実性が存在する。