[論文レビュー] Orbital and stellar parameters of symbiotic stars

J. Mikołajewska|arXiv (Cornell University)|Oct 22, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、連星星の軌道的および星のパラメータをレビューし、多周波数変動性と二重星の力学的挙動に焦点を当てる。S型系（80%）は、広い軌道（約200–900日）にM型巨星と白色矮星を有しており、D型系（20%）は長周期（50年以上）のミラ変星を特徴としている。主な発見として、連星巨星における質量放出率の高さと、高温の白色矮星の周りの不安定な降着円盤が、水素燃焼によって駆動されることによる複数回の噴出を示す証拠が得られた。

ABSTRACT

This paper reviews current knowledge of symbiotic binaries, with special emphasis on their multifrequency observational characteristics, and basic parameters of the symbiotic system components. We start with a brief presentation of variable phenomena found in symbiotic stars. This is followed by a summary of the recent progress in determination of their orbital and stellar parameters. We also discuss basic properties of the symbiotic giants compared to single evolved giants as well as the nature of the hot component and its outburst evolution.

研究の動機と目的

• 連星二重星系に関する現在の知識を統合し、特にその軌道的および星のパラメータに焦点を当てる。
• 単独の進化した巨星と比較して、連星巨星の質量放出率および元素組成に注目する。
• 高温成分の性質とその噴出メカニズムを調査し、特に降着円盤不安定性との関連を検討する。
• 連星星雲の起源と、惑星状星雲および新星との関連を明確化する。
• 連星星に至る進化経路とその生成物（例：Ia型超新星およびX線連星）を探索する。

提案手法

• 光学、紫外線、赤外線スペクトルを含む多周波数観測データの分析により、発光および吸収特徴を特徴づける。
• 光度曲線（例：CI Cyg、RX Pup）の使用により、軌道調制、食、噴出活動を特定する。
• 径速度測定と軌道解のフィッティングを用いて、軌道周期と離心率を決定する。
• 有効温度とイオン化状態を推定するため、スペクトル特徴（例：TiOバンド、He ii、[O iii]、[Fe vii]）を比較する。
• 発光線および連続スペクトルの二温度構造を解釈し、降着円盤およびシェル源の存在を推定する。
• HR図上の位置と光度-質量関係の適用により、高温白色矮星成分の性質を制約する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 連星星の軌道的および星のパラメータは何か？S型系とD型系の間でどのように異なるか？
• RQ2 連星巨星の質量放出率および元素組成は、単独の進化した巨星と比べてどう異なるか？
• RQ3 CI Cyg や Z And のようなシステムで観測される複数回の噴出の物理的起源は何か？
• RQ4 降着円盤は、高温成分の変動性および噴出進化にどのように寄与するか？
• RQ5 連星星雲と惑星状星雲の関連性は何か？高温の伴星はそのイオン化に果たす役割は何か？

主な発見

• S型連星星は、200–900日という軌道周期と円形軌道を示し、典型的なM型巨星は約1.7 M☉、白色矮星伴星は約0.5 M☉である。
• D型系はミラ変星を含み、50年以上の軌道周期を示しており、二重星間隔がより大きいことを示している。
• 連星巨星は、炭素および12C/13C比が類似しているにもかかわらず、単独の進化した巨星よりも系統的に高い質量放出率を示している。
• 連星星の高温成分は、明るさ（100–10⁴ L☉）で高温（約10⁵ K）であり、降着した水素の核融合反応によって駆動される白色矮星と一致している。
• CI Cyg や Z And のようなシステムにおける複数回の噴出は、二次周期および楕円形光曲線の証拠から、不安定な厚い降着円盤によって最もよく説明できる。
• S型系ではネオン発光線および高励起状態の禁制線（例：[Fe vii]、[Mg v]）が観測され、D型系（例：AG Dra）と比較して、より高温でより明るい高温成分が存在することが示唆される。