[論文レビュー] Peculiar Red Nova V838 Mon: Accretion and Interaction in a Wide Binary System after Explosion of Its Companion

V. P. Goranskij, Α. V. Zharova+3 more|ArXiv.org|Oct 10, 2008

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本論文では、2002年の活動的噴出に伴い、B3V型伴星の周囲に一時的で非常に傾いた降着円盤が形成されたことにより、2006年のV838 Monにおける日食に類似した現象が引き起こされたと提案している。2007年以降に伴星が消失したことは、拡張する低温の残骸に飲み込まれたことを示しており、新たな厚い降着円盤の加熱が継続している。その証拠として、持続的な[FeII]発光と光度測定における赤ずれの増加が観測されている。

ABSTRACT

We report the results of recent multicolor photometry and medium resolution spectroscopy of V838 Mon taken in 2007-2008. In the eclipse-like event in December 2006, the hot B3V type companion disappeared. The event accompanied by strengthening emission [FeII]/FeII lines in the spectra. We explain this event as the formation of temporal short-lived accretion disc around the hot companion. Later, in February 2007 the hot star reappeared in its full brightness, but disappeared again for a long time since September 2007. This is the engulf of B3V companion by expanding remnant of 2002 outburst. We assume that the thick accretion disc has formed around B type companion which is moving now inside the envelope of the cool star. There is some evidence of heating this disc and/or cool star envelope. We estimated the radius of expanding cool remnant in December, 2006 of about 150 A.U. or 30000 solar radii.

研究の動機と目的

• 2006年のV838 MonにおけるB3V型伴星が一時的に光学スペクトルから消えた現象を説明すること。
• 2006年のイベント中に観測された強力な[FeII]/FeII発光線の性質を調査し、降着プロセスに与える示唆を明らかにすること。
• B3V型伴星が一時的にほこりの雲、一時的円盤、または拡張する低温の残骸に飲み込まれたかどうかを特定すること。
• 2002年の活動的噴出以降のシステムの長期的進化、特に高温の伴星と低温の星の包層との相互作用を評価すること。
• 2004年から2008年までの光度的および分光的進化をモデル化し、降着構造の形成と消滅に焦点を当てる。

提案手法

• 2004年から2008年までの明るさの変化を追跡するため、SAOの1m反射望遠鏡と60cm反射望遠鏡を用いてUBVR_C I_Cバンドでの多色光度測定を実施した。
• 光学スペクトルの発光および吸収特徴を分析するため、6mのBTA望遠鏡を用いて中分解能分光測定（13 Å分解能）を実施した。
• 活動的噴出前の連星系、活動的噴出後の残骸、および2006年～2008年の間の進化するシステムを比較するため、スペクトルエネルギー分布（SED）を構築した。
• Geballeら（2007）による高分解能赤外COバンド測定から得られた145 km/sの膨張速度を用い、2006年12月における低温残骸の半径を30,000 R⊙と推定した。
• 円軌道を仮定し、分離距離を150 AUとすると、公軌道周期は約500年、速度は約10 km/sと推定された。
• 禁制FeII線とバルマー発光の存在は、B3V星の周囲に一時的または恒久的な降着円盤内でのイオン化ガスを示す証拠と解釈された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2006年のV838 Monにおける日食に類似した現象、すなわちB3V型伴星が光学スペクトルから一時的に消えた原因は何か？
• RQ2 2006年のイベント中に観測された強力な[FeII]/FeII発光線の起源は何か？また、それらは降着プロセスに何を明らかにするか？
• RQ3 なぜB3V型伴星は2007年2月に再出現したが、その後9月以降に再び消失したのか？
• RQ4 B3V型伴星と拡張する低温の残骸との相互作用は、時間とともにどのように進化するのか？特に降着円盤の形成と加熱の観点から。
• RQ5 2006年後期から2008年までの光度測定における赤ずれの増加の本質は何か？また、降着円盤の進化とどのように関連しているか？

主な発見

• Uバンドで1.7 magの減光と70日間の持続を示す2006年の日食に類似した現象は、地球の視線からB3V型星を遮断する一時的で非常に傾いた降着円盤によって引き起こされた。
• B3V型伴星は2007年2月に再出現し、円盤が消散したことを示したが、2007年9月以降に再び消失した。これは、円盤が拡張する低温の残骸に飲み込まれたことを示唆している。
• COバンド測定から得られた145 km/sの膨張速度を用いて、2006年12月における低温残骸の半径を30,000 R⊙と推定した。
• 2007年2月の分光観測では強力な[FeII]、FeII、およびHβ発光が観測されたが、2008年2月にはこれらの線が10倍弱体化しており、降着円盤の減光を示している。
• 2008年のスペクトルでは弱い青い連続スペクトルと広いバルマー吸収線が観測され、内側に空洞をもつ曇りガスの殻を通過するB3V星が観測されたと一致する。
• 2006年後期以降に、システムは赤ずれが増加しており、これはB3V星の周囲に新しい厚い降着円盤が形成され、その加熱に起因するとされる。この円盤は、伴星が低温の残骸の包層内に移動したことに伴い形成された。