[論文レビュー] Multiplicity among T Tauri stars in OB and T associations: Implications for binary star formation

W. Brandner, J. M. Alcalá+3 more|arXiv (Cornell University)|Jul 6, 1995

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 2被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、高分解能画像法および近赤外光度測定を用いて、OBおよびT連星におけるTタウリ星の多重性を調査した。195個の観測星のうち31個に物理的連星が存在した。120–1800 AUの距離におけるTタウリ星の連星頻度は、太陽系近傍の主系列星と一致しており、星の進化段階を問わず類似した連星形成メカニズムが存在することを示唆している。

ABSTRACT

We present first results of a survey for companions among X-ray selected pre-main sequence stars, most of them being weak-line T Tauri stars (WTTS). These T Tauri stars have been identified in the course of optical follow-up observations of sources from the ROSAT All Sky Survey associated with star forming regions. The areas surveyed include the T associations of Chamaeleon and Lupus as well as Upper Scorpius, the latter being part of the Scorpius Centaurus OB association (Sco OB 2). Using SUSI at the NTT under subarcsec seeing conditions we observed 195 T Tauri stars through a 1$\\mu$m ("Z") filter and identified companions to 31 of them (among these 12 subarcsec binaries). Based on statistical arguments we conclude that almost all of them are indeed physical (i.e. gravitationally bound) binary or multiple systems. For 10 systems located in Upper Scorpius and Lupus, we additionally obtained spatially resolved near-infrared photometry in the J, H, and K bands with the MPIA 2.2m telescope at ESO, La Silla. The near-infrared colours of the secondaries are consistent with those of dwarfs and are clearly distinct from those of late type giant stars. Based on astrometric measurements of some binaries we show that the components of these binaries are common proper motion pairs, very likely in a gravitationally bound orbit around each other. We find that the overall binary frequency among T Tauri stars in a range of separations between 120 and 1800 AU is in agreement with the binary frequency observed among main sequence stars in the solar neighbourhood. However, we note that within individual regions the spatial distribution of binaries -- within a distinct range of separation -- is non-uniform. In particular, in Upper

研究の動機と目的

• 星形成領域における準主系列のTタウリ星の連星および多重星系の頻度と性質を特定すること。
• 位置測定および光度測定データを用いて、観測された連星が物理的結合系か、視線上の光学的二重星かを評価すること。
• Tタウリ星の多重性特性を、太陽系近傍の主系列星と比較すること。
• 個々の星形成領域内における連星の空間的分布パターンを調査すること。
• これらの発見が、連星形成理論に与える意味を評価すること。

提案手法

• 1μm（'Z'フィルタ）を用いたSUSIをニュートン望遠鏡（NTT）で使用し、195個のTタウリ星の連星を検出する高分解能画像観測を実施した。
• ラ・シラのMPIA 2.2m望遠鏡を用いて、10個のシステムについてJ、H、Kバンドの空間分解能を有する近赤外光度測定を実施した。
• 二次的成分の近赤外色を分析し、矮星と遅れ型巨星を区別し、それらが低質量星であることを確認した。
• 位置測定の結果を用いて、共通の自己運動ペアを特定し、重力的結合を示す。
• 統計的議論を用いて、検出された連星が物理的結合である可能性を評価した。
• Tタウリ星（120–1800 AU）における連星頻度を、太陽系近傍の主系列星のそれと比較した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 OBおよびT連星におけるTタウリ星の連星および多重星系の頻度は何か？
• RQ2 検出された連星は物理的結合系か、視線上の光学的二重星か？
• RQ3 Tタウリ星の多重性頻度は、太陽系近傍の主系列星と比べてどう異なるか？
• RQ4 個々の星形成領域内における連星の空間的分布は一様でないか？
• RQ5 多重性特性は、連星形成メカニズムにどのような意味を持つのか？

主な発見

• 195個の観測Tタウリ星のうち、31個に連星が存在し、そのうち12個は0.1角秒未塔の連星であった。
• 統計的分析により、検出された連星のほとんどが物理的結合、重力的結合系であると示唆された。
• 二次的成分の近赤外色は矮星と一致し、巨星とは明確に異なり、低質量で準主系列の性質を支持する。
• 位置測定の結果、複数のシステムで共通の自己運動が確認され、長期間にわたる軌道的結合を示した。
• 120–1800 AUの距離におけるTタウリ星の全体的な連星頻度は、太陽系近傍の主系列星で観測された頻度と一致した。
• 上スクォリウスおよびルプスの個々の領域では、特定の距離範囲における連星の空間的分布が一様ではなく、地域特有の形成または動力学的進化の影響を示唆した。