[論文レビュー] RW Tri - its Negative Superhumps and System Parameters

J. Smak|arXiv (Cornell University)|Feb 20, 2019

Geophysics and Gravity Measurements被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、1994年9月の光度計データを用いてRW Triにおける負のスーパームーンの検出を報告し、1957年の先行観測を確認した。$K_2$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$、および負のスーパームーン周期を組み合わせることで質量比を制約し、$M_1 = 0.60 \pm 0.20 M_\odot$、$M_2 = 0.48 \pm 0.15 M_\odot$、$i = 72.5 \pm 2.5^\circ$、$A = 1.13 \pm 0.09 \times 10^{11}$ cmというシステムパラメータを再評価し、放射能補正による誤差が生じていた従来の質量推定値の不整合を解消した。

ABSTRACT

Negative superhumps are detected in the light curves of RW Tri collected in September 1994 (Smak 1995) and November/December 1957 (Walker 1963). New system parameters, obtained using $K_2$ and $V_{2,rot}\sin i$ (from Poole et al. 2003) and $q$ (estimated from $P_{nSH}$), are $M_1=0.60\pm 0.20M\odot$, $M_2=0.48\pm 0.15M\odot$, $A=1.13\pm 0.09 imes 10^{11}$cm and $i=72.5\pm 2.5$.

研究の動機と目的

• 1994年および1957年のアーカイブ光度計データを用いて、RW Triに負のスーパームーンが存在するかを確認すること。
• 一貫した質量比を用いて$K_2$の放射能効果を補正することで、従来の質量推定値の不整合を解消すること。
• $K_2$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$、および負のスーパームーン周期$P_{nSH}$を組み合わせることで、改良されたシステムパラメータを導出すること。
• 負のスーパームーンの前進するねじれた円盤モデルが、増幅変星における観測結果を説明できることを検証すること。

提案手法

• 1994年9月のBV光曲線に対してピリオドグラム解析を実施し、$P_{nSH} = 0.2203$ dおよび$P_{\text{prec}} = 4.40$ dを分離するためのプリホイティーニングを適用した。
• 前進するねじれた円盤モデルを用いて、$P_{nSH}$、$P_{\text{orb}}$、$P_{\text{prec}}$の関係を$1/P_{\text{prec}} = 1/P_{nSH} - 1/P_{\text{orb}}$で記述した。
• 負のスーパームーンの振幅$\epsilon_{nSH} = 0.050 \pm 0.006$を用いて、公式$37q(1+q)^{1/2} r_d^{3/2} = \epsilon_{nSH}/(1 + \epsilon_{nSH})$により質量比$q = 0.85 \pm 0.25$を導出した。
• Smak (1995)が提示した$i = i(M_1)$関係を用いて、軌道傾斜角と主星質量を結びつけた。
• $K_{2,\text{corr}}$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$、および$\epsilon_{nSH}$の3つの制約を同時にフィッティングし、質量方程式の反復的解法により$M_1$と$M_2$を特定した。
• 正しい$q$を用いて$K_2$の放射能補正を再評価し、$\Delta K_2 = 24$ km/sが得られ、Pooleらの推定値よりも顕著に小さいことが判明した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RW Triは負のスーパームーンを示しており、その周期および振幅は何か？
• RQ2 観測された$K_2$および$V_{2,\text{rot}}\sin i$の値は、システムの質量比および成分質量をどのように制約するか？
• RQ3 正しい$K_2$の放射能補正は何か？ そしてそれは質量推定値にどのように影響するか？
• RQ4 前進するねじれた円盤モデルは、観測された$P_{nSH}$および$P_{\text{prec}}$を説明できるか？
• RQ5 複数の制約を統合したフィッティングに基づき、再評価されたシステムパラメータ（軌道傾斜角、円盤半径など）は何か？

主な発見

• 負のスーパームーンは$P_{nSH} = 0.2203 \pm 0.0014$ dおよび$\epsilon_{nSH} = 0.050 \pm 0.006$で確認され、前進するねじれた円盤モデルと整合的であった。
• 前進周期は$P_{\text{prec}} = 4.40$ dと決定され、プリホイティーニング後の低周波数ピークと一致した。
• 振幅$\epsilon_{nSH}$から導かれた質量比$q = 0.85 \pm 0.25$は、システムパラメータの信頼性の高い第三の制約を提供した。
• 再評価されたシステムパラメータは$M_1 = 0.60 \pm 0.20 M_\odot$、$M_2 = 0.48 \pm 0.15 M_\odot$、$i = 72.5 \pm 2.5^\circ$、$A = 1.13 \pm 0.09 \times 10^{11}$ cmであった。
• 放射能補正は再計算され、$\Delta K_2 = 24$ km/sと判明し、Pooleらの推定値よりも顕著に小さく、従来の不整合が解消された。
• 二次星の半径は$R_2 = 0.59 \pm 0.09 R_\odot$であり、その質量に見合った主系列星の期待値と整合的であった。