[論文レビュー] The secrets of T Pyx: I. UV observations

R. Gilmozzi, Pierluigi Selvelli|ArXiv.org|Oct 2, 2006

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 33被引用数 12

ひとこと要約

本研究は、再発新星T Pyxidisの16年間にわたる国際紫外線宇宙望遠鏡（IUE）観測データを分析し、その紫外線スペクトル的挙動を調査した。紫外線連続スペクトルは非常に安定しており、指数がλ⁻².³³であることが判明した。また、補助星からの寄与は無視できるほど小さい。一方、強力な発光線（CIV 1550、HeII 1640）は顕著な変動を示しており、ネビュラーシェルまたは降着流内に一時的な構造（ジェットや移動する塊）が存在する可能性を示唆している。

ABSTRACT

We have studied the UV spectral behavior of the recurrent nova T Pyx during 16 years of IUE observations. We examined both the IUE line-by-line images and the extracted spectra in order to understand the reality and the origin of the observed spectral variations. The UV continuum of T Pyx has remained nearly constant in slope and intensity over this time interval, without any indication of long-term trends. The reddening determined from the UV data is E(B-V}=0.25 \pm 0.02. The best single-curve fit to the dereddened UV continuum is a power-law distribution $\propto λ^{-2.33}$. The tail of this curve agrees well with the B, V, and J magnitudes of T Pyx, indicating that the contribution of the secondary star is negligible. One peculiar aspect of T Pyx is that most emission lines (the strongest ones being those of CIV 1550 and HeII 1640) show substantial changes both in intensity and detectability, in contrast to the near constancy of the continuum. Several individual spectra display emission features that are difficult to identify, suggesting a composite spectroscopic system. We tentatively ascribe the origin of these transient emission features either to loops and jets from the irradiated secondary or to moving knots of the surrounding nebula that are (temporarily) projected in front of the system. The inspection of all IUE line-by-line images has led to the detection of emission spikes outside the central strip of the spectrum, which in some cases seem associated to known emission features in the (main) spectrum. A comparison with other ex-novae reveals a surprising similarity to the spectrum of the very-slow nova HR Del, whose white dwarf primary has a mass that is allegedly about one half that of T Pyx.

研究の動機と目的

• 再発新星T Pyxidisの降下期における長期的紫外線スペクトル的挙動を理解すること。
• 補助星が観測された紫外線および可視光／赤外線放射に果たす寄与を特定すること。
• 紫外線スペクトルに顕著に現れる強力で変動が著しい発光線の起源を調査すること。
• T Pyxの紫外線的性質を他の旧新星（特にHR Del）と比較すること。
• 観測された紫外線的挙動が降着円盤構造および爆発予測に与える意味を評価すること。

提案手法

• 16年間にわたる観測データから得られたIUEのラインごとの画像および抽出スペクトルの分析。
• 拡大対象物に対して異なるスペクトル抽出手法を比較し、正確性を確認すること。
• 紫外線連続スペクトルエネルギー分布の導出と、べき乗関数によるフィッティング（Fλ ∝ λ⁻².³³）。
• E(B-V) = 0.25 ± 0.02 を用いた赤化補正により、固有連続スペクトルを導出すること。
• 赤化補正済み紫外線連続スペクトルを可視光および赤外線波長域に外挿し、B、V、J等級と比較すること。
• ラインごとの画像に現れる一時的発光特徴を、既知のスペクトル線および可能な物理的起源と照合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 T Pyxの降下期における紫外線連続スペクトルの長期的安定性はいかほどか？
• RQ2 補助星は観測された紫外線および赤外線放射にどの程度寄与しているか？
• RQ3 CIV 1550 や HeII 1640 といった強力な変動を示す紫外線発光線の原因は何か？
• RQ4 紫外線スペクトルに現れる一時的発光特徴は、ネビュラーシェル内の移動する塊か、降着流内の動的構造に起因するか？
• RQ5 T Pyxの紫外線スペクトル的挙動は、他の旧新星（例：HR Del）と比べてどのように異なるか？

主な発見

• T Pyxの紫外線連続スペクトルは16年間にわたり、傾きと強度の両方でほぼ一定であり、長期的傾向は認められなかった。
• 赤化補正済み紫外線連続スペクトルの最良適合は、指数がλ⁻².³³のべき乗関数であり、誤差は±0.04と小さい。
• 赤化量はE(B-V) = 0.25 ± 0.02であり、低減光と整合的である。
• 紫外線べき乗関数をJバンドに外挿するとJ = 13.52が予測されるが、観測値J = 14.4–14.65と近接しており、高温源が主要寄与者であることが確認された。
• 補助星はJバンドの放射に1%未満の寄与しかせず、全波長域にわたり無視できるほど小さい。
• 強力な発光線（CIV 1550、HeII 1640）は、強度および検出可能性に顕著な変動を示しており、システム内に一時的または動的構造が存在する可能性を示唆している。