[論文レビュー] The Optical Gravitational Lensing Experiment. The OGLE-III Catalog of Variable Stars. V. R Coronae Borealis Stars in the Large Magellanic Cloud

I. Soszyński, A. Udalski+7 more|arXiv (Cornell University)|Dec 10, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、12年間のモニタリングによる12年分のVバンドおよびIバンド光度測定データを用いて、大マゼラン雲（LMC）におけるR Coronae Borealis（RCB）星のOGLE-IIIカタログを提示している。23個のRCB変光星を同定したが、そのうち17個は分光的に確認済みで、残り6個は新しい候補である。研究では、DY Perに類似した変光星は独立したクラスではなく、ほこりに包まれた炭素豊富なAGB星の極端な例であることが判明した。600個の候補が同定され、DY Perと炭素豊富な長周期変光星（LPVs）の間には連続的な分布が存在することが示唆された。

ABSTRACT

The fifth part of the OGLE-III Catalog of Variable Stars presents 23 R CrB (RCB) stars in the Large Magellanic Cloud (LMC). 17 of these objects have been spectroscopically confirmed by previous studies, while 6 stars are new candidates for RCB variables. We publish the VI multi-epoch OGLE photometry for all objects. We use the sample of carbon-rich long-period variables released in the previous part of this catalog to select objects with severe drops in luminosity, i.e. with the DY-Per-like light curves. DY Per stars are often related to R CrB variables. We detect at least 600 candidates for DY Per stars, mostly among dust enshrouded giants. We notice that our candidate DY Per stars form a continuity with other carbon-rich long-period variables, so it seems that DY Per stars do not constitute a separate group of variable stars.

研究の動機と目的

• 長期間にわたる光度測定モニタリングを用いて、大マゼラン雲（LMC）におけるR Coronae Borealis（RCB）星の同定と特徴の特定を目的とする。
• DY Perに類似した変光星の性質を調査し、これが独立した変光星のクラスを形成しているのか、それとも炭素豊富なAGB星の極端な例であるのかを特定することを目的とする。
• LMCにおける既存のRCBカタログの完全性を評価し、活動度が低い光度曲線を示す新しいRCB候補星を同定することを目的とする。
• 星の進化およびほこり形成の文脈において、RCB星およびDY Per星の空間的分布と光度測定的挙動を分析することを目的とする。

提案手法

• 2001年から2009年までの期間に亘り、OGLE-III調査で得られた複数エポックのVバンドおよびIバンド光度測定データを用い、LMC中央部の4.5 deg²領域において12年分のベースラインを確保した。追加でOGLE-IIデータも利用した。
• RCBおよびDY Per変光星に特徴的な不規則的で深い明るさの低下を示す光度曲線を視覚的に点検して同定した。
• 過去のカタログ（Tisserand et al. 2009）と照合し、利用可能な分光データを用いてRCBのステータスを確認した。
• 1 arcsecの探索半径を用いて、光学的光度曲線と2MASSおよびSAGEスパッタラー調査の近赤外および中赤外データを照合し、赤外色を評価した。
• 光度曲線の形状、振幅、周期性に基づいて変光星を分類し、長二次周期（LSPs）の同定を含んだ。
• すべてのDY Per候補星を、OGLE-III長周期変光星カタログ（Soszyński et al. 2009）にフラグ付きで追加し、DY Perに類似した挙動を示すと明記した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既存のカタログに記載のない、未発見のR Coronae Borealis星が大マゼラン雲に存在するか？
• RQ2 DY Perに類似した変光星は、独立した変光星のクラスを形成しているのか、それともほこりに包まれた炭素豊富なAGB星の極端な例であるのか？
• RQ3 RCB星およびDY Per星の光度曲線の形状、特に低下深さと回復の対称性に関して、それらの関係は何か？
• RQ4 候補RCB星の赤外色および光度測定的挙動は、確認済みRCB星と比較してどう異なるのか？ これはそれらの進化的状態に何を示唆するか？
• RQ5 長二次周期（LSPs）および深く対称的な光度の低下は、これらの系において周期的なほこりの噴出または軌道的遮蔽を示唆するのか、その程度はどの程度か？

主な発見

• OGLE-III調査により、LMCに23個のR Coronae Borealis（RCB）星が同定された。そのうち17個は分光的に確認済みで、残り6個は新しい候補である。既存のカタログを超える確認済みRCB星は同定されなかった。
• 6個の新しいRCB候補星は、5マグ未満の浅い明るさの低下を示し、確認済みRCB星と類似した赤外色を示しており、活動度が低いRCB星である可能性が示唆された。HV 5637やEROS2-LMC-RCB-3に類似している。
• 1つの候補星、OGLE-LMC-RCB-21は5マグを超える低下を示したが、OGLEのモニタリング期間中に平坦な最大明るさに達しなかったため、分類が不確かであり、DY Per星に類似している可能性がある。
• 炭素豊富な長周期変光星のうち、合計600個のDY Perに類似た変光星候補が同定された。多くは(J-K) > 2マグを示しており、厚い周囲ほこりの環境を示している。
• DY Per候補星は、他の炭素豊富なAGB星と連続的な分布を示しており、独立したクラスではなく、ほこりに包まれたAGB星の極端な例であることが示された。
• DY Per候補星の一部は長二次周期（LSPs）を示しており、特に約2010日周期のOGLE-LMC-LPV-70666は、周期的なほこりの噴出または軌道的遮蔽を示唆している可能性がある。一方、OGLE-LMC-LPV-81880は、1回のほぼ対称な3マグの低下を示したが、その原因は不明である。