[論文レビュー] Spectral Variability of Romano's Star

Olga Maryeva, P. Abolmasov|arXiv (Cornell University)|Jun 5, 2010

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 6被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、M33のロマーノ星（V532）の15年間にわたる分光および光度測定データを分析し、S Doradus周期中のスペクトル的変動を明らかにした。星は明るさが最大に達する段階で発光線を示す超巨星から、最小に達する段階で高温のWN8/WN9星に移行し、WN8スペクトル型に達した最初のLBVの1つであることが確認された。風速は360±30 km s⁻¹、H/He比は約2であった。

ABSTRACT

We combine archival spectral observations of the LBV star V532 (Romano's star) together with the existing photometric data in the B band. Spectroscopic data cover 15 years of observations (from 1992 to 2007). We show that the object in maximum of brightness behaves as an emission line supergiant while in minimum V532 moves along the sequence of late WN stars. In this sense, the object behaves similarly to the well-known Luminous Blue Variable (LBV) stars AG Car and R127, but is somewhat hotter in the minima. We identify about 100 spectral lines in the 3700..7300 Angstrom wavelength range. For today, our spectroscopy is the most comprehensive for this object. The velocity of the wind is derived using HeI triplet lines (360+/-30 km/s). Physical parameters of the nebula around V532 are estimated.

研究の動機と目的

• 長期間にわたる分光および光度測定データを用いて、ロマーノ星（V532）のS Doradus周期にわたるスペクトル的変動を特徴づけること。
• 特にスペクトル型および大気パラメータを含め、明るさが最大および最小に達する際の星の物理的状態を特定すること。
• V532のスペクトル的遷移を分析することで、LBVとWolf-Rayet星の進化的関連を調査すること。
• スペクトル線から風速およびネビュラの物理的パラメータを推定すること。
• H/He比を推定し、既知のWN星と比較することで、V532の進化的状態を推察すること。

提案手法

• 1992年から2007年までの期間に亘り、6m SAO望遠鏡（MPFSおよびSCORPIO機器）およびすばる望遠鏡（FOCAS）のアーカイブ分光データを統合した。
• 標準的なデータ還元処理を実施：バイアス補正、フラットフィールド補正、ヘリウム・ネオン・アルゴンおよびネオン・アルゴンランプを用いた波長校正、標準星を用いたフラックス校正。
• 特にHeI三重線および単重線の径速度および等価幅を測定し、風速およびイオン化状態を推定した。
• HeI線のP Cygniプロファイル解析により、質量放出率および風速（360±30 km s⁻¹）を推定した。
• Hβ、HeI、HeII線の等価幅比を既知のWN星（例：BE381）と比較し、H/He比を推定した。
• 禁制線（[OIII]、[ArIII]）の分析により、約100 km s⁻¹の速度で拡張する低密度の噴出物を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ロマーノ星のスペクトル型は、S Doradus周期に伴いどのように変化するのか。特に明るさが最大および最小に達する段階でどうなるか。
• RQ2 V532の風速は何か。他のLBVおよびWR星と比較するとどうなるか。
• RQ3 V532におけるH/He比は何か。既知の水素を豊富に含むWN星と比較するとどうなるか。
• RQ4 V532のスペクトル的変動は、実際の星の進化によるものか、質量噴出のような一時的な現象によるものか。
• RQ5 V532は「不活性化されたLBV」として分類可能か。これはLBVとWR星の間の進化的関連にどのような意味を持つのか。

主な発見

• ロマーノ星は、明るさが最大に達する段階で発光線を示す超巨星から、最小に達する段階でWN8/WN9星に移行し、極めて顕著なスペクトル的変動が確認された。
• HeI三重線からの風速は360±30 km s⁻¹であり、強い質量放出と整合的である。
• H/He比は約2と推定され、V532は水素を豊富に含む後期WN星（例：BE381、WN9h）の範囲に位置づけられる。
• 禁制線（[OIII]、[ArIII]）の分析から、約100 km s⁻¹の速度で拡張する低密度の噴出物が存在することが示唆された。これは過去の爆発的噴出によって形成されたものと考えられる。
• 視覚的明るさと温度の反比例関係が確認され、S Doradus周期の振る舞いを裏付けた。
• V532は、HD5980に次いで、WN8スペクトル型に達した最初のLBVの1つであり、LBVが一時的に高温のWR星に変化しうることを示唆している。