[論文レビュー] The Blazhko behaviour of RR Geminorum II -- long-term photometric results

Á. Sódor, B. Szeidl+1 more|ArXiv.org|Apr 25, 2007

Optical Polarization and Ellipsometry参考文献 22被引用数 18

ひとこと要約

本研究は、RR Geminorumの70年間にわたる光度観測データを分析し、Blazhko効果における長期的変調行動を調査した。星は最大で0.20 magに達する強力で変動する振幅変調を示しており、同時に脈動周期と変調周期が変化している。JD 2428800付近で脈動振幅と周期に急激な増加が観測され、脈動と変調特性の間の動的結合が示唆された。

ABSTRACT

Context. RR Gem is one of the few Blazhko RR Lyrae that has photometric observations available extended enough to study the long-term courses of its pulsation and modulation properties in detail. Aims. We investigate the pulsation and modulation properties and the relations between them in RR Gem using photometric observations from the past 70 years in order to gain further insight into the nature of the Blazhko modulation. Methods. We studied the photographic, photoelectric, and CCD light curves obtained at the Konkoly Observatory and other authors' published maxima observations. Detailed analysis of the light curves, maximum brightness, and O-C data are carried out. Results. RR Gem showed modulation most of the time it was observed. The modulation amplitude showed strong variations from the undetectable level (less than 0.04 mag in maximum brightness) to about 0.20 mag. The amplitudes of the amplitude and phase modulations showed parallel changes, thus the total 'power' of the modulation have changed during the past 70 years. Parallel changes in the pulsation and modulation periods occur with a d P_mod / d P_puls = 1.6 +/- 0.8 * 10^3 ratio. We also detected 0.05-0.1 mag changes in the mean maximum brightness and mean pulsation amplitude.

研究の動機と目的

• 延長された光度観測データを用いて、RR GeminorumにおけるBlazhko変調の長期的挙動を調査すること。
• 脈動周期と変調周期、振幅、平均明るさが時間経過とともにどのように変化するかを特定すること。
• 複数十年にわたる期間における脈動振幅、平均最大明るさ、変調強度の関係を検討すること。
• 観測された変化が、1世紀にわたる時間スケールでの周期的挙動を示しているかどうかを評価すること。
• 脈動または変調特性に著しい変化が生じた事例を特定し、それらが背後にある物理的メカニズムを明らかにすること。

提案手法

• 1935年から2005年までにかけてKonkoly観測所で得られた、フォトグラフィック、電気的、CCDの光曲線の分析。
• 最大明るさの時系列変化と位相変調を追跡するためのO-C（観測値－計算値）図の使用。
• 脈動周期と変調周期、およびそれらの時間微分を特定するためのフーリエ解析と正弦曲線フィッティング。
• 異なる光度バンドにおける脈動振幅、平均最大明るさ、および変調振幅（振幅変調および位相変調の両方）の測定。
• 一貫した基準星と機器キャリブレーション手法を用いて、異なる時代のデータを比較。
• 測定誤差と変調による固有の散らつみを考慮した誤差推定手法の適用。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RR Geminorumにおける振幅変調と位相変調の振幅は、70年間のスケールでどのように変化するか？
• RQ2 RR Geminorumにおいて、脈動周期の変化と変調周期の変化の間に相関があるか？
• RQ3 RR Geminorumにおける平均最大明るさと脈動振幅の長期的挙動は何か？
• RQ4 他のBlazhko変星と同様に、観測された変調が1世紀にわたる時間スケールで周期的挙動を示すか？
• RQ5 脈動または変調特性に著しい変化が生じた証拠は何か。それらは背後にある物理的メカニズムに何を示唆するか？

主な発見

• RR Geminorumは70年間の観測期間の大部分で変調を示しており、変調振幅は検出不能（<0.04 mag）から最大で0.20 magまで変動した。
• 振幅変調と位相変調の振幅は同時に変化しており、時間経過とともに変調の総合的「パワー」が一貫して変化していることを示している。
• JD 2428800付近で脈動振幅と周期に顕著な増加が観測され、それに伴い変調強度が低下した。
• 変調周期の時間微分と脈動周期の時間微分の比は、dP_mod/dP_puls = 1.6 ± 0.8 × 10³ として測定された。
• 平均最大明るさと脈動振幅は、観測期間中にそれぞれ0.05–0.1 magの変動を示した。
• 2004–2005年のCCDデータは、7.216日という非常に短い変調周期を示し、Bバンドでは変調振幅が0.114 mag、位相変調は弱く（0.0018 rad）であった。