[論文レビュー] The Clusters AgeS Experiment (CASE). Variable stars in the field of the globular cluster NGC 6362

J. Kałużny, Thompson, I. B.+3 more|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2014

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、1995年から2009年までの期間にかけてdu PontおよびSwope望遠鏡のデータを用いて、NGC 6362における包括的な光度的調査を実施し、周期的変光星69個（うち25個が新規検出）を同定した。主な発見として、球状星団内で2つの赤色巨星からなる初の食連星（V49）、Turnoff領域に7つの分離食連星、青色再達成星のうち18個の適切な運動星メンバーが確認された。また、SX Phe型の複数周期的脈動を示すV38が特定された。

ABSTRACT

The field of the globular cluster NGC 6362 was monitored between 1995 and 2009 in a search for variable stars. BV light curves were obtained for 69 periodic variables including 34 known RR Lyr stars, 10 known objects of other types and 25 newly detected variables. Among the latter we identified 18 proper-motion members of the cluster: seven detached eclipsing binaries (DEBs), six SX Phe stars, two W UMa binaries, two spotted red giants, and a very interesting eclipsing binary composed of two red giants - the first example of such a system found in a globular cluster. Five of the DEBs are located at the turnoff region, and the remaining two are redward of the lower main sequence. Eighty-four objects from the central 9x9 arcmin^2 of the cluster were found in the region of cluster blue stragglers. Of these 70 are proper motion (PM) members of NGC 6362 (including all SX Phe and two W UMa stars), and five are field stars. The remaining nine objects lacking PM information are located at the very core of the cluster, and as such they are likely genuine blue stragglers.

研究の動機と目的

• 球状星団NGC 6362の領域における長期間の光度的モニタリングを用いて、変光星を同定および特徴づけること。
• 特に青色再達成星およびTurnoff領域における新規検出変光星の性質とメンバー性を特定すること。
• 低赤化、近接した球状星団における、近接連星系（特に接触型および食連星）の形成と進化を調査すること。
• 核進化と磁気ブレーキingのどちらが、球状星団における接触連星の形成において支配的役割を果たすかを評価すること。

提案手法

• 1995年から2009年までの14年間にわたり、ラス・カンパニャス天文台に設置された2.5-m du Pontおよび1.0-m Swope望遠鏡を用いて光度データを収集した。
• スタックされた基準画像からの光曲線抽出に、ISIS V2.1（du Pont用）およびDIAPL（Swope用）の画像差分法を用いた。
• 密集領域における変光星検出の精度向上のため、Daophot、Allstar、Daogrowを用いてプロファイル光度測定を実施した。
• 光度校正にはLandolt標準領域を用い、機器用BV系から標準系への変換係数を導出した。
• アーカイブのアストロメトリデータを用いて適切な運動メンバー性を評価し、星団メンバーと場所の不審者を区別した。
• 光曲線を位相合わせ、周期をフーリエ解析および位相合わせ光曲線の視覚的検査により特定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 6362で新たに検出された25個の変光星の性質とメンバー性は何か？
• RQ2 青色再達成星領域に存在する食連星は、連星進化プロセスと関連していると考えられるか？
• RQ3 高感度検出性能（V ≈ 22 magまで）を有するにもかかわらず、主系列星に接触連星が存在しないのはなぜか？
• RQ4 低金属量星の進化という文脈において、新たに発見された赤色巨星連星V49の進化的意義は何か？
• RQ5 SX Phe星（例：V38）の光曲線特性は、球状星団星における複数周期的脈動をどのように示唆するか？

主な発見

• 25個の新規変光星が同定され、そのうち18個がNGC 6362の適切な運動メンバーであった：分離食連星（DEBs）7個、SX Phe星6個、W UMa型連星2個、スポットを有する赤色巨星2個、2つの赤色巨星からなる食連星（V49）1個。
• V49は、球状星団内で2つの赤色巨星からなる初の既知の食連星であり、低金属量星の高度な進化に関する独自の知見を提供する。
• Turnoff領域に7つのDEBsが存在し、うち2つは下部主系列の赤方にあることが確認され、多様な連星進化経路の存在を示唆した。
• 84個の青色再達成星候補のうち70個が星団メンバーと確認された。そのうち8個が変光星であり、うち2個は接触型連星、6個はSX Phe星であった。
• SX Phe星V38は、周期P₁ = 0.06661582 d、P₂ = 0.05457972 d、P₃ = 0.04948753 d の複数周期的脈動を示し、複雑な脈動行動を示している。
• 主系列星に接触連星が存在しない（高感度検出性能にもかかわらず）ことは、核進化が球状星団における接触構造形成の主因であると考えられ、磁気ブレーキングよりも支配的であることを示唆している。