[論文レビュー] Third components with elliptical orbits in the eclipsing binaries: EQ Tau, IR Cas, IV Cas, RY Aqr & RZ Com

D. E. Tvardovskyi|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2019

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 2被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、EQ Tau、IR Cas、IV Cas、RY Aqr、RZ Comの5つの食連星系において、周期的O-C変動が、離心軌道を描く第三天体によるものであると特定している。AAVSOおよびBRNOの光度データを用いて、質量移動率、最小第三天体質量、軌道パラメータを計算し、これらの系において顕著な質量移動と軌道離心率が確認された。

ABSTRACT

This research is our forth article related to the topic of cyclic O-C changes, third components as the physical process that cause these changes and elliptical orbits of the third components. Here five more eclipsing binary stars were investigated: EQ Tau, IR Cas, IV Cas, RY Aqr and RZ Com. All of them have cyclic O-C curve with superposition of parabolic trend. We computed the mass transfer rate, minima possible mass of the third component and their errors for each of the researched stars.

研究の動機と目的

• EQ Tau、IR Cas、IV Cas、RY Aqr、RZ Comの5つの食連星系における周期的O-C曲線変動を調査すること。
• これらのO-C変動の物理的起源を特定し、特に離心軌道を描く第三成分によるものとすること。
• 各系について、質量移動率および第三成分の最小可能な質量を推定すること。
• 長期的な光度データを用いて、第三天体の軌道要素を精緻化し、パラメータの不確実性を評価すること。

提案手法

• 長期的な光曲線解析のため、AAVSOおよびBRNOデータベースから光度最小時刻データを収集した。
• MAVKAソフトウェアを用いて、AAVSOの光曲線から正確な最小時刻を抽出し、合計171個の最小時刻を得た。
• 観測された最小時刻とエフェマリス予測値との差分として、O-C（観測値－計算値）残差を計算した。
• 線形および放物線的傾向の組み合わせを用いてO-C曲線をフィットさせ、長期的変化と周期的変化の両方をモデル化した。
• ±1σ信頼区間内でのパrameter空間の探索を通じて、第三天体の軌道要素を推定した。
• 得られたO-C傾向および軌道力学を用いて、質量移動率と最小第三天体質量を計算した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 EQ Tau、IR Cas、IV Cas、RY Aqr、RZ Comで観測された周期的O-C変動の原因は何か？
• RQ2 これらの系における連星成分と第三天体間の質量移動率は何か？
• RQ3 第三成分の最小可能な質量は何か？ その不確実性は、軌道解にどのように影響するか？
• RQ4 第三天体の軌道要素、特に離心率と方位角が、観測されたO-C挙動にどのように制約を加えるか？

主な発見

• EQ TauのO-C曲線は、約202 ± 4日という周期の周期的傾向を示し、質量移動率は8.0 ± 0.4 M☉/yrであった。
• IR Casでは、質量移動率が12.8 ± 0.7 M☉/yrで、周期的O-Cの周期は114 ± 10日であった。
• IV Casは、質量移動率10.9 ± 0.9 M☉/yr、周期的O-Cの周期が970 ± 50日を示した。
• RY Aqrは、48.3 ± 1.3 M☉/yrという最高の質量移動率を示し、周期的O-Cの周期は1300 ± 200日であった。
• RZ Comは、-13.0 ± 0.1 M☉/yrという負の質量移動率を示しており、質量の蓄積が起こっている可能性がある。周期的O-Cの周期は177 ± 2日であった。
• 第三天体質量は7%の誤差範囲で推定され、±1σ誤差帯内での軌道配置の可視化により、全系において妥当な配置が得られた。