[論文レビュー] Optical Spectroscopy of V635 Cassiopeiae/4U 0115+63

S. J. Unger, P. F. Roche+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 7, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、V635 Cassiopeiae/4U 0115+63の光学分光を提示し、これがX線連星系の光学的対応星として初めて直接的なスペクトル型分類がなされたO9e星であることを特定した。研究では、Hαおよびパッセルン線に著しい変動が観測され、これがディスク損失イベントであると解釈された。また、フラックス基準星Hiltner 102は、窒素の増強を伴うO9.7 II型に再分類された。

ABSTRACT

V635 Cas is the optical counterpart of the X-ray binary system 4U 0115+63. It was previously tentatively identified as a Be star based on its optical colours and the presence of H alpha emission. Our observations indicate that it is an O9e star. This is the first direct determination of this star's optical spectral type. The presence of a hotter companion star may in part explain the large temporal variation observed in this system. Extreme variability was observed in 1992 February when both the H alpha and a series of Paschen lines changed from emission to absorption. This was interpreted as a disk-loss event and it is the first time that it has been observed in this system. We use far red spectra of V635 Cas to probe the circumstellar disk, discussing the various line formation regions. The lines observed are consistent with a late type Oe star. The flux standard Hiltner 102 was also observed. Although it is classified as a B0 III star, we re-classify it as a O9.7 II star with a slight nitrogen enhancement.

研究の動機と目的

• X線連星系の光学的対応星であるV635 Cassiopeiae/4U 0115+63の光学スペクトル型を特定すること。
• 1992年に観測されたHαおよびパッセルン線の著しい変動の性質を解明すること。
• 遠赤外分光法による発光および吸収線の特徴を用いて、周囲星間ディスクの構造を分析すること。
• 新しい分光データに基づいて、フラックス基準星Hiltner 102のスペクトル型分類を再評価すること。
• 系の観測された変動に、より高温の伴星が果たす役割を評価すること。

提案手法

• 地上望遠鏡を用いてV635 Casの遠赤外分光を取得した。
• 特にHαおよびパッセルン系列の線プロファイルと等価幅に基づいたスペクトル型分類を行った。
• Oe星の降着ディスクモデルと観測された線プロファイルを比較した。
• 校正およびスペクトル比較のため、Hiltner 102をフラックス基準星として用いた。
• 標準的なスペクトル型分類手法を応用し、Hiltner 102のスペクトル型を再評価した。
• 1992年と他のエポック間での線プロファイルの時間的変動を分析し、ディスク損失イベントを検出することを目的とした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 以前の分類がBe星と曖昧であったにもかかわらず、V635 Cassiopeiae/4U 0115+63の真の光学スペクトル型は何か？
• RQ2 1992年2月に観測されたHαおよびパッセルン線の著しい変動の原因は何か？
• RQ3 遠赤外スペクトルの線プロファイルは、周囲星間ディスクの幾何学的および構造的特徴をどのように制約するか？
• RQ4 フラックス基準星Hiltner 102はB0 III型として正しく分類されているのか、それとも新しいデータが異なるスペクトル型を示唆するか？
• RQ5 より高温の伴星の存在が、観測された変動を引き起こす役割を果たしているか？

主な発見

• V635 Casは、スペクトル的特徴と線プロファイルに基づき、明確にO9e星と分類された。
• 1992年2月に観測されたHαおよびパッセルン線の発光から吸収への著しい変動は、この系で初めて観測されたディスク損失イベントと解釈された。
• 線プロファイルおよび等価幅は、降着ディスクを有する晩期Oe星と整合的である。
• フラックス基準星Hiltner 102は、わずかな窒素増強を伴うO9.7 II型に再分類された。
• 観測された変動は、より高温の伴星の存在によるものも一部に寄与しているとされる。
• 遠赤外スペクトルは、変動するイオン化度および密度構造を有する周囲星間ディスクの強力な証拠を示している。