[論文レビュー] The nearby eclipsing stellar system delta Velorum III. Self-consistent fundamental parameters and distance

A. Mérand, P. Kervella+7 more|arXiv (Cornell University)|Jun 13, 2011

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 9

ひとこと要約

本研究では、高精度の天体測位（VLT/NACO）および干渉計測（VLTI/AMBER）を用いて、近接する食連星δ Velorum Aの自己一貫性のあるモデル化を実施し、39.8 ± 0.4 masのパララックスと、A型星成分の質量2.43 ± 0.02 M☉および2.27 ± 0.02 M☉を導出。距離は25.1 ± 0.25 pcであり、1%の精度でHipparcos測定値を確認し、初期星系列星のベンチマークとしてのδ Velを確立した。

ABSTRACT

The triple stellar system delta Vel (composed of two A-type and one F-type main sequence stars) is particularly interesting as it contains one of the nearest and brightest eclipsing binaries. It therefore presents a unique opportunity to determine independently the physical properties of the three components of the system, as well as its distance. We aim at determining the fundamental parameters (masses, radii, luminosities, rotational velocities) of the three components of delta Vel, as well as the parallax of the system, independently from the existing Hipparcos} measurement. We determined dynamical masses from high-precision astrometry of the orbits of Aab-B and Aa-Ab using adaptive optics (VLT/NACO) and optical interferometry (VLTI/AMBER). The main component is an eclipsing binary composed of two early A-type stars in rapid rotation. We modeled the photometric and radial velocity measurements of the eclipsing pair Aa-Ab using a self consistent method based on physical parameters (mass, radius, luminosity, rotational velocity). From our self-consistent modeling of the primary and secondary components of the delta Vel A eclipsing pair, we derive their fundamental parameters with a typical accuracy of 1%. We find that they have similar masses, respectively 2.43+/-0.02Msol and 2.27+/-0.02Msol. The physical parameters of the tertiary component (delta Vel B) are also estimated, although to a lower accuracy. We obtain a parallax of 39.8+/-0.4mas for the system, in satisfactory agreement (-1.2 sigma) with the Hipparcos value (40.5+/-0.4mas). The physical parameters we derive represent a consistent set of constraints for the evolutionary modeling of this system. The agreement of the parallax we measure with the Hipparcos value to a 1% accuracy is also an interesting confirmation of the true accuracy of these two independent measurements.

研究の動機と目的

• Hipparcosに依存しない形で、δ Velorum三重連星系の3つの成分の基本的物理パラメータ（質量、半径、光度、回転）を独立に特定すること。
• 高精度天体測位および干渉計測を用いて、δ Velorumのパララックスを測定し、独立した距離推定値を提供すること。
• 光度曲線、径速度、干渉計測データを統合した物理的アプローチにより、食連星Aa-Abを自己一貫性のある方法でモデル化すること。
• 導出されたパラメータが星の進化モデルと整合的であるかを評価し、星間減光および距離を検証すること。
• その近接性、明るさ、および精密に制約されたパラメータのおかげで、δ Velorumが初期星系列星のベンチマークとしての役割を果たすようにすること。

提案手法

• VLT/NACOの適応望遠鏡を用いて、Aab-BおよびAa-Abの軌道の高精度天体測位を実施。
• VLTI/AMBERを用いた光干渉計測により、食連星Aa-Abを解像し、その角直径および軌道パラメータを測定。
• 光度曲線および径速度曲線の自己一貫性のあるモデリングを、質量、半径、光度、回転速度といった物理的パラメータを自由変数として用いて実施。
• 星間減光（E(B-V) = 0.055）を補正したスペクトルエネルギー分布（SED）フィッティングを、光度測定データ（V、K、PAH1、PAH2バンド）に適用し、効果的温度および角直径を導出。
• 運動的質量を軌道解から得、測定された距離を用いてケプラーの第三法則を適用し、パララックスを決定。
• δ Velorum Bの光度的質量推定値と運動的質量推定値を比較し、一貫性を検証し、スペクトル型および質量を推定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 食連星δ Velorum Aa-Abに属する2つのA型星の自己一貫性のある導出された基本的パラメータ（質量、半径、光度、回転）は何か？
• RQ2 δ Velorum系の独立したパララックスおよび距離は何か？ また、Hipparcos測定値とどのように比較されるか？
• RQ3 F型第三星成分δ Velorum Bの物理的およびスペクトル的特徴は何か？ また、その光度的質量推定値と運動的質量推定値はどのように比較されるか？
• RQ4 δ Velorumの導出されたパラメータは、現在の初期星系列星の星の進化モデルをどの程度確認または挑戦するか？
• RQ5 δ Velorumへの星間減光は何か？ また、SEDフィッティングおよび距離決定にどのように影響するか？

主な発見

• 食連星δ Velorum Aa-Abに属する2つのA型星の質量は、それぞれ2.43 ± 0.02 M☉および2.27 ± 0.02 M☉であり、典型的な精度は1%である。
• 系のパララックスは39.8 ± 0.4 masとして測定され、距離は25.1 ± 0.25 pcに相当する。これは、Hipparcosの40.5 ± 0.4 masと良好に一致しており（−1.2σ）、1%の精度で確認されている。
• δ Velorum Bの効果的温度は6600 ± 100 K、リムダークのない角直径は0.530 ± 0.011 masであり、物理的半径は1.43 ± 0.03 R☉、光度は3.5 ± 0.2 L☉に相当する。
• δ Velorum Bの光度的質量推定値は1.35 ± 0.1 M☉、軌道質量関数から導出された運動的質量は1.46 ± 0.23 M☉であり、独立した手法間で一貫性が確認された。
• 系全体の運動的質量は6.15 ± 0.23 M☉であり、軌道解および測定されたパララックスを用いてケプラーの第三法則から導出された。
• 本研究は、2つの高速回転A型星と、遅れF型星からなる共通の年齢の系であるδ Velorumが、精密に制約されたパラメータを持つ初期星系列星のベンチマークとしての役割を果たすことを確認した。