[論文レビュー] RR Lyrae Stars In The GCVS Observed By The Qatar Exoplanet Survey

D. M. Bramich, K. A. Alsubai+6 more|arXiv (Cornell University)|May 14, 2014

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、カタログに掲載されたRR Lyr型星を、カタール系外惑星探査計画（QES）の光曲線アーカイブから再分析し、変光星の分類と周期推定値の改善を図った。高時間分解能・複数エポックの光度測定を用いて、16個の変光星を再分類し、135個のRR Lyr型星の周期を精緻化し、7個の二重モード脈動星を特定し、38個の星でBlazhko効果の初検出を報告した—そのうち26個の星ではBlazhko周期が測定された—、これによりGCVSカタログおよび変光星科学の質が著しく向上した。

ABSTRACT

We used the light curve archive of the Qatar Exoplanet Survey (QES) to investigate the RR Lyrae variable stars listed in the General Catalogue of Variable Stars (GCVS). Of 588 variables studied, we reclassify 14 as eclipsing binaries, one as an RS Canum Venaticorum-type variable, one as an irregular variable, four as classical Cepheids, and one as a type II Cepheid, while also improving their periods. We also report new RR Lyrae sub-type classifications for 65 variables and improve on the GCVS period estimates for 135 RR Lyrae variables. There are seven double-mode RR Lyrae stars in the sample for which we measured their fundamental and first overtone periods. Finally, we detect the Blazhko effect in 38 of the RR Lyrae stars for the first time and we successfully measured the Blazhko period for 26 of them.

研究の動機と目的

• 一般変光星カタログ（GCVS）に掲載されたRR Lyr型星を、カタール系外惑星探査計画（QES）の高精度光曲線を用いて再分類すること。
• GCVSの周期値が不正確または古くなっているRR Lyr型星の周期推定値を改善すること。
• RR Lyr型星におけるBlazhko効果の検出と特徴付けを実施し、特に従来検出されていなかった例を対象とすること。
• 基本モードおよび第一オーバートーンモードで脈動する二重モードRR Lyr型星の同定と検証を行うこと。
• 将来の変光星研究を支援するため、天文コミュニティが利用可能な公開アーカイブとして、高精度な光曲線データを提供すること。

提案手法

• GCVSに登録された752個のRR Lyr型候補星を、UCAC3天体カタログと照合し、QESで観測された星を特定した。
• 光度測定の信頼性を確保するため、100点以上のデータ点を有する光曲線と、UCAC3の視等級が16.5以下であるものを選定した。
• 空間的に可変なPSFフィッティングを用いた差分画像解析（DIA）を実施し、QES画像から微小光度測定値を抽出した。
• 変動の本質的形状を損なわず、デトレンドアルゴリズムによる歪みを避けるために、元の未処理光曲線を用いた。
• period04を用いて周波数解析を実施し、周期的変調を検出し、パワースペクトルのプリホイーリング法によりBlazhko周期を特定した。
• 振幅閾値（0.02–0.05 mag以上）および主ピークとサイドローブピーク間の周波数比（0.95–1.05）を用いて、Blazhko効果の検出を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 GCVSに掲載されたRR Lyr型星の中で、誤分類されているのは何個で、QES光曲線に基づく正しい分類は何か？
• RQ2 QES光曲線アーカイブを用いることで、GCVSの周期推定値はどの程度改善されるか？
• RQ3 RR Lyr型星におけるBlazhko効果の出現頻度はどの程度で、QESデータを用いて新たに何個の検出が可能になるか？
• RQ4 本調査のサンプルに含まれる二重モードRR Lyr型星の基本モードおよび第一オーバートーンモードの周期は何か？また、それらの周期比は理論的期待値範囲内にあるか？
• RQ5 Blazhko効果が検出された星において、信頼性のあるBlazhko周期を測定できるか？その値は何か？

主な発見

• 14個の星を食連星に、1個をRS Canum Venaticorum型変光星に、1個を不規則変光星に、4個を古典的セフェイドに、1個をII型セフェイドに再分類した。
• 65個の変光星に対して、RR Lyr型星の新しいサブタイプ分類を割り当て、脈動モード分類の正確性を向上させた。
• 135個のRR Lyr型星に対して、GCVSの周期推定値を改善した。そのうち83個の星で、周期の顕著な変化または是正が見られた。
• 7個の二重モードRR Lyr型星を特定し、基本モードおよび第一オーバートーンモードの周期を測定した。すべての周期比（0.742–0.748）は理論的期待値と整合的であった。
• 38個のRR Lyr型星でBlazhko効果が初検出された。そのうち26個の星ではBlazhko周期が測定可能であった：4つの星ではそれぞれ69.7 ± 0.5 d、56.6 ± 0.7 d、38.8 ± 0.2 d、80 ± 4 dであり、残りの2つの星では下限値が100 dおよび80 dであった。
• 全1,783個の光曲線（588個の光度変動星を含む）の詳細な分類と周期測定値が電子形式で提供され、CDSを通じて公開可能となる。