[論文レビュー] Orbital periods of cataclysmic variables identified by the SDSS. IX. NTT photometry of eight eclipsing and three magnetic systems

J. Southworth, C. Tappert+2 more|Keele Research Repository (Keele University)|Nov 10, 2014

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 59被引用数 9

ひとこと要約

本研究では、NTTを用いた光度観測を通じて11個の変光星系を対象とし、そのうち8つが食連星系で、3つが磁気星系であることを特定した。10個の星系について初めての公転周期測定が行われ、そのうち4つは89.8〜197.2分の周期を示す新発見の食連星系であり、サイクロトロン放射を示す磁気星系の確認がなされ、食および磁気光曲線解析を通じて、連星星系の人口統計および物理的性質に関する理解が進んだ。

ABSTRACT

We report the discovery of eclipses and the first orbital period measurements for four cataclysmic variables, plus the first orbital period measurements for one known eclipsing and two magnetic systems. SDSS J093537.46+161950.8 exhibits 1-mag deep eclipses with a period of 92.245 min. SDSS J105754.25+275947.5 has short and deep eclipses and an orbital period of 90.44 min. Its light curve has no trace of a bright spot and its spectrum is dominated by the white dwarf component, suggesting a low mass accretion rate and a very low-mass and cool secondary star. CSS J132536+210037 shows 1-mag deep eclipses each separated by 89.821 min. SDSS J075653.11+085831.8 shows 2-mag deep eclipses on a period of 197.154 min. CSS J112634-100210 is an eclipsing dwarf nova identified in the Catalina Real Time Transit Survey, for which we measure a period of 111.523 min. SDSS J092122.84+203857.1 is a magnetic system with an orbital period of 84.240 min; its light curve is a textbook example of cyclotron beaming. A period of 158.72 min is found for the faint magnetic system SDSS J132411.57+032050.4, whose orbital light variations are reminiscent of AM Her. Improved orbital period measurements are also given for three known SDSS cataclysmic variables. We investigate the orbital period distribution and fraction of eclipsing systems within the SDSS sample and for all cataclysmic variables with a known orbital period, with the finding that the fraction of known CVs which are eclipsing is not strongly dependent on the orbital period.

研究の動機と目的

• SDSS調査から新たに特定された連星星系の正確な公転周期を測定すること。
• 食連星系を特定・特徴づけることで、連星星系成分の高精度な質量および半径測定を可能にすること。
• 特に周期ギャップに関連して、連星星系全体における公転周期分布および食の割合を調査すること。
• サイクロトロン放射を示す光曲線を通じて、磁気連星星系の確認および特徴づけを行うこと。

提案手法

• 11個の連星星系の変動をモニタリングするため、NTT/EFOSC2を用いた時系列光度観測を実施した。
• 光曲線へのフィッティングと明るさの周期的低下の特定を通じて、食深度および公転周期を導出した。
• スペクトル解析と既知の連星星系テンプレートとの比較により、磁気および降着星系の分類を確認した。
• RKCatおよび文献からのデータを用いて、SDSS連星星系および食連星サブセットの公転周期分布を構築した。
• 特にSDSS J0921およびSDSS J1324において、AM Her型星系に類似したサイクロトロン放射特徴が光曲線に確認された。
• 統計的解析により、公転周期に応じた食連星系の割合を評価し、RKCatカタログの完全性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SDSSサンプルから新たに同定された8つの食連星星系の公転周期は何か？
• RQ2 SDSS J0921およびSDSS J1324のような磁気連星星系の光曲線は、AM Her型星系と比較してどのように異なるか？
• RQ3 食連星系の割合は公転周期に依存するのか、特に周期ギャップ付近でそうなるか？
• RQ4 SDSS J1057のような低質量・低降着率星系における食光曲線からどのような物理的性質を推定できるか？
• RQ5 なぜ長周期に近い公転周期で食連星系の割合が高くなるのか、またこれはカタログの不完全性とどのように関係するか？

主な発見

• SDSS J093537.46+161950.8 の公転周期は 92.245 ± 0.008 分で、1等星の深さの食が観測された。
• SDSS J105754.25+275947.5 の公転周期は 90.44 ± 0.06 分で、明るさの短いが深い食が観測され、明るいスポットの痕跡は認められなかった。
• CSS J132536+210037 は 1等星の深さの食を示し、周期は 89.821 ± 0.009 分で、この星系の周期測定は初めてであった。
• SDSS J075653.11+085831.8 は 2等星の深さの食を示し、周期は 197.154 ± 0.025 分で、食連星系としての性質が確認された。
• 磁気星系 SDSS J092122.84+203857.1 の公転周期は 84.240 ± 0.004 分で、光曲線にサイクロトロンビームの特徴が確認された。
• やや明るさが弱い磁気星系 SDSS J132411.57+032050.4 の公転周期は 158.72 ± 0.10 分で、光変動がAM Her型星系に類似していた。