[論文レビュー] The galactic unclassified B[e] star HD 50138. I. A possible new shell phase

M. Borges Fernandes, M. Kraus+5 more|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2009

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 36被引用数 17

ひとこと要約

本研究では、分類不明のB[e]星HD 50138の新しい高分解能分光および光度測定データを提示し、2007年以前に新たなシェル状態が発生した可能性を示唆する。修正されたHipparcos距離と円周星周囲減光モデルを用いて、著者らは色超過E(B−V) = 0.08 ± 0.01 magを導出し、HD 50138をB6-7 III-V星と分類する。また、Be、B[e]、あるいは連星系の状態のいずれに属するかという曖昧な進化的状態についても議論する。

ABSTRACT

The observed spectral variation of HD 50138 has led different authors to classify it in a very wide range of spectral types and luminosity classes (from B5 to A0 and III to Ia) and at different evolutionary stages as either HAeBe star or classical Be. Aims: Based on new high-resolution optical spectroscopic data from 1999 and 2007 associated to a photometric analysis, the aim of this work is to provide a deep spectroscopic description and a new set of parameters for this unclassified southern B[e] star and its interstellar extinction. Methods: From our high-resolution optical spectroscopic data separated by 8 years, we perform a detailed spectral description, presenting the variations seen and discussing their possible origin. We derive the interstellar extinction to HD 50138 by taking the influences of the circumstellar matter in the form of dust and an ionized disk into account. Based on photometric data from the literature and the new Hipparcos distance, we obtain a revised set of parameters for HD 50138. Results: Because of the spectral changes, we tentatively suggest that a new shell phase could have taken place prior to our observations in 2007. We find a color excess value of E(B-V) = 0.08 mag, and from the photometric analysis, we suggest that HD 50138 is a B6-7 III-V star. A discussion of the different evolutionary scenarios is also provided.

研究の動機と目的

• 分類不明のB[e]星HD 50138の長年の分類的曖昧さを解消すること。この星は極端なスペクトル変動を示す。
• 更新されたデータとモデルを用いて、特に距離、減光、スペクトル型の正確な推定を向上させること。
• スペクトル的および光度的変動の原因を調査すること。特に、最近のシェル状態または円周星周囲構造形成の可能性を検討すること。
• 新しい観測的制約を踏まえて、準主系列星、Be/B[e]移行状態、連星系といった競合する進化シナリオを評価すること。

提案手法

• ESO La Sillaの1.52mおよび2.2m望遠鏡、およびPic du Midiの1.0m望遠鏡Bernard Lyotを用いて、1999年および2007年にHD 50138の高分解能可視光分光観測を実施した。
• Hα、He I λ5876、Na I線の線幅変化を詳細に分析し、シェルまたは円盤のダイナミクスを示す兆候を検出した。
• 観測されたスペクトルエネルギー分布（SED）および色指数に及ぼす円周星周囲ダストおよびイオン化円盤の影響をモデル化することで、消光を導出した。
• 文献からの光度測定データと組み合わせ、修正されたHipparcos距離（290 ± 71 pc）を用いて、再評価された全光度と効果的温度を導出した。
• SYNSPECおよびその他のスペクトル合成ツールを用いて、異なる減光および幾何的仮定のもとで線幅をモデル化し、星の物理的パラメータを推定した。
• スペクトル的特徴、径速度の安定性、および伴星の痕跡が見られないことから、連星およびBe/B[e]移行状態のシナリオを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1999年から2007年の間のスペクトル的変動に基づいて、HD 50138に新たなシェル状態または円周星周囲構造形成が発生していたと考えられるか？
• RQ2 HD 50138への真の間銀河的および円周星周囲減光は何か？ また、これは導出された星のパラメータにどのように影響するか？
• RQ3 更新された距離と光度測定モデルに基づいて、HD 50138の再評価されたスペクトル型および全光度クラスは何か？
• RQ4 観測された変動およびダスト放射は、準主系列星、Be/B[e]移行状態、または連星系シナリオで説明可能か？
• RQ5 HD 50138に連星の証拠が観測されたか？ また、これは円周星周囲環境の解釈にどのように影響するか？

主な発見

• 1999年から2007年の間のスペクトル的変動から、新たなシェル状態または1本の腕を持つらせん構造の形成が一時的に推定された。
• 色超過は、間銀河的および円周星周囲減光の両方の寄与を考慮して、E(B−V) = 0.08 ± 0.01 magに再評価された。
• 新しいHipparcos距離を用いた光度および分光的分析により、HD 50138はB6-7 III-V星と分類された。
• 290 ± 71 pcの再評価された距離は、中程度に進化した中質量星と整合する全光度を示した。
• 連星伴星の明確な証拠は得られなかったが、0.5–3.0角秒の距離ではあり得ないとは言えなかった。
• 星の曖昧な性質は解消されていない。Be、B[e]、または準主系列星としての明確な分類は得られなかったが、Be星とB[e]星の間の移行的対象である可能性がある。