[論文レビュー] The VLT-FLAMES Tarantula Survey XVIII. Classifications and radial velocities of the B-type stars

C. J. Evans, M. Kennedy+15 more|UvA-DARE (University of Amsterdam)|Jan 16, 2015

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 74被引用数 32

ひとこと要約

本論文は、大型マゼラン雲のタランチュラ星団領域における438個のB型星について、VLT-FLAMES Tarantula調査のデータを用いてスペクトル分類と径速度を提示する。径速度の異常から9個の候補走破星を同定し、VFTS 358は過去の連星相互作用を示唆する極端な性質を示している。30 Dorの系速度は271.6 ± 12.2 km s⁻¹である。

ABSTRACT

We present spectral classifications for 438 B-type stars observed as part of the VLT-FLAMES Tarantula Survey (VFTS) in the 30 Doradus region of the Large Magellanic Cloud. Radial velocities are provided for 307 apparently single stars, and for 99 targets with radial-velocity variations which are consistent with them being spectroscopic binaries. We investigate the spatial distribution of the radial velocities across the 30 Dor region, and use the results to identify candidate runaway stars. Excluding potential runaways and members of two older clusters in the survey region (SL 639 and Hodge 301), we determine a systemic velocity for 30 Dor of 271.6 +/- 12.2 km/s from 273 presumed single stars. Employing a 3-sigma criterion we identify nine candidate runaway stars (2.9% of the single stars with radial-velocity estimates). The projected rotational velocities of the candidate runaways appear to be significantly different to those of the full B-type sample, with a strong preference for either large (>345 km/s) or small (<65 km/s) rotational velocities. Of the candidate runaways, VFTS 358 (classified B0.5: V) has the largest differential radial velocity (-106.9 +/- 16.2 km/s), and a preliminary atmospheric analysis finds a significantly enriched nitrogen abundance of 12+log(N/H) > ~8.5. Combined with a large rotational velocity (vsini = 345 +/- 22 km/s), this is suggestive of past binary interaction for this star.

研究の動機と目的

• 438個のB型星の包括的なスペクトル分類を提供すること、多くの星は以前に分類がなかった。
• 単一のB型星および径速度変動を示す星の径速度を測定し、連星系および走破星を同定すること。
• 単一星とみなされる星のサンプルを用いて、30 Dorの系径速度を決定すること。
• 走破星候補の運動学的および回転特性を調査し、その発射機構を評価すること。

提案手法

• スペクトル分類は、VLT-FLAMES Tarantula調査の高分解能可視域分光法データを用いて実施した。
• 各星の複数のスペクトルラインからの径速度は、重み付き平均および標準偏差の計算（論文内の式1および式2）により導出された。
• 複数エポックの径速度測定を用いて、変動性を評価し、連星系を同定した。
• 走破星の兆候となる径速度のずれを検出するために、3-σ基準が適用された。
• 投影回転速度（v sin i）は、走破星候補と全B型星サンプルとで比較された。
• 選択された走破星候補（VFTS 358を含む）の大気パラメータおよび窒素全量が推定された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 30 Dorの系径速度は、単一星とみなされるB型星のサンプルからどのように測定されるか？
• RQ2 VFTSサンプル内のB型星のうち、走破星と整合する径速度異常を示す星はいくつあるか？
• RQ3 走破星候補の投影回転速度は、一般のB型星集団と統計的に異なるか？
• RQ4 最も極端な走破星候補であるVFTS 358に、過去の連星相互作用の証拠は何か？

主な発見

• 30 Dorの系径速度は、273個の単一星とみなされるB型星を用いて271.6 ± 12.2 km s⁻¹として測定された。
• 3-σの径速度ずれ基準を用いて9個の走破星候補が同定され、単一星サンプルの2.9％を占めた。
• 走破星候補の投影回転速度は、v sin i ≤ 65 km s⁻¹ または ≥ 345 km s⁻¹ の二峰性分布を示した。
• 最大の径速度ずれ（−106.9 ± 16.2 km s⁻¹）を示すVFTS 358は、345 ± 22 km s⁻¹の高いv sin iと、窒素全量の増加（12 + log(N/H) ≥ 8.5）を示した。
• VFTS 358における高い回転速度と窒素の過剰は、過去に質量移動が起きたことを示唆する。
• サンプルの径速度散乱および運動学的性質は、30 Dorにおける走破星の生成に、動的発射と連星進化の両方が関与していることを支持する。