[論文レビュー] Rotation of stars in NGC 6134: a comparison of Delta Scuti stars and non-variable stars

Michael Bo Rasmussen, H. Bruntt+3 more|ArXiv.org|Jun 4, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 14被引用数 7

ひとこと要約

本研究は、高分解能分光法とΔa光度測定を用いて、金属過剰のオープンクラスタNGC 6134におけるδ Scuti星および非可変A型星の回転速度（v sin i）と元素組成を調査した。回転と脈動変動の間に有意な相関は認められず、[Fe/H] = +0.38 ± 0.05という高い金属量が確認された。また、1つのδ Scuti星がわずかなAm型候補であることが判明し、遅い回転と化学的特異性が脈動を妨げない可能性を示唆している。

ABSTRACT

We present results of spectroscopic observations of selected stars in the southern open cluster NGC 6134. We have determined the rotational velocities of the six known Delta Scuti Stars in NGC 6134 as well as several other non-variable stars with similar colour temperature in order to investigate if v sin i and variability is somehow connected: we find no such correlation. We also compare the distribution of v sin i of Delta Scuti Stars and non-variable stars with four other well-studied open clusters to look for any systematic behaviour, but we find no conclusive evidence for v sin i and variability to be connected. We have also used the spectra to carry out an abundance analysis of the Delta Scuti Stars in NGC 6134 to confirm the high metal content of the cluster. We find [Fe/H] = +0.38 +/- 0.05 which is in agreement with the result obtained from Stromgren photometry. We also present Delta-a photometry of the cluster, but we find no chemical peculiar stars based on this index.

研究の動機と目的

• NGC 6134に既知の6個のδ Scuti星および非可変A型星の回転速度（v sin i）を特定し、脈動変動と回転の間に相関があるかを検証する。
• δ Scuti星の元素組成分析を実施し、ストルムグレン光度測定から得られたクラスタの金属量が妥当であるかを検証する。
• Δa光度測定を用いて、特にAm型またはAp型星のような化学的特異星を探索する。
• 5つのよく研究されたオープンクラスタにおけるδ Scuti星と非可変星のv sin i分布を比較し、系統的な傾向を検出する。
• NGC 6134のδ Scuti星が、特に低回転速度を示すものについて、将来的な星震動モデル化に適しているかどうかを評価する。

提案手法

• スペクトルは、ESOのラ・シルヤ観測所に設置されたデンマーク1.54m望遠鏡のDFOSC装置を用いて取得され、エラチェス型分光計にグリズム#9および#11を用いて高分解能分散が行われた。
• スペクトルの還元および抽出にはIRAFToolsが用いられ、アパーチャ抽出にはapallが、高いスカイ背景レベルに対処するため手動による背景補正が実施された。
• 星のパラメータ（有効温度および表面重力）は、標準分光法およびWeissが提供する合成スペクトルグリッドを用いて校正された。
• 回転速度（v sin i）は、観測スペクトル線に回転による幅広がりプロファイルをフィットさせ、合成スペクトルと比較することで導出された。
• 元素組成分析は、Fe IおよびFe II線の等価幅を測定し、イオン化平衡および成長曲線技術を用いて[Fe/H]を導出することで実施された。
• 化学的特異星の検出にはΔa光度測定が適用され、インデックスΔaはA型星の表面組成の異常に対して感受性を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 6134のδ Scuti星において、回転速度（v sin i）と脈動変動の間に有意な相関があるか？
• RQ2 NGC 6134のδ Scuti星は、Am型またはAp型星に類似した元素組成の異常を示しているか？
• RQ3 ストルムグレン光度測定から事前に推定されたNGC 6134の金属量は、分光的組成分析によって確認されるか？
• RQ4 NGC 6134および他のオープンクラスタにおいて、δ Scuti星のv sin i分布は非可変A型星とどのように比較されるか？
• RQ5 NGC 6134に、低v sin iを示す星が存在し、詳細な星震動モデル化の対象として適しているか？

主な発見

• NGC 6134のδ Scuti星および非可変A型星において、脈動変動と回転速度（v sin i）の間に有意な相関は認められなかった。
• 分光的に導出されたNGC 6134の金属量は[Fe/H] = +0.38 ± 0.05であり、ストルムグレン光度測定から得られた値と良好に一致した。
• 元素組成分析の結果、1つのδ Scuti星（識別番号#508）がわずかなAm型星の兆候を示したが、確認にはより高分解能分光法が必要である。
• Δa光度測定では、古典的なAm型星は検出されなかったが、潜在的に異常を示す星#508のインデックスは測定されていなかった。
• 調査された5つのオープンクラスタにおいて、δ Scuti星と非可変星のv sin i分布には一貫したパターンがなく、NGC 6134ではδ Scuti星の半数が低回転速度（< 100 km s⁻¹）を示すという顕著な特徴を示した。
• NGC 6134に多数の低速回転δ Scuti星が存在するという事実から、このクラスタは将来的な星震動モデル化に有望な対象であると考えられる。