[論文レビュー] Type II Cepheids as Extragalactic Distance Candles

D. Majaess, D. G. Turner+1 more|ArXiv.org|Sep 1, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 6被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、LMCデータで校正された赤色せん断フリーのWesenheitの周期-等級関係を用いて、タイプIIセフェイドを銀河間距離の指標として有効であると提案している。IC 1613、M33、M101、M106、M31、NGC 4603、SMCにおいてタイプIIセフェイド候補を同定し、H₀の校正および金属量依存の距離測定の精度向上の可能性を示している。

ABSTRACT

Extragalactic Type II Cepheids are tentatively identified in photometric surveys of IC 1613, M33, M101, M106, M31, NGC 4603, and the SMC. Preliminary results suggest that Type II Cepheids may play an important role as standard candles, in constraining the effects of metallicity on Cepheid parameters, and in mapping extinction.

研究の動機と目的

• タイプIIセフェイドが銀河間距離測定の標準キャンドルとして実用可能かどうかを評価すること。
• 校正に使用可能な銀河の数を増やすことで、H₀推定値の統計的不確実性を低減すること。
• 古典的セフェイド、タイプIIセフェイド、RR Lyrae星を比較することで、金属量がセフェイドの距離および色関係に与える影響を調査すること。
• 若年齢の大質量星を有さない銀河において、消光をマッピングし距離の精度を向上させること。

提案手法

• 赤色せん断フリーのWesenheit周期-等級関係（WVI = V − β(V−I)）を用いて、光度測定調査においてタイプIIセフェイドを同定した。
• Majaessら（2008, 2009）が銀河およびLMCのセフェイドに校正した赤色せん断フリー距離関係を適用した。
• Fouquéら（2007）と整合するβ = −2.55の色係数を用い、消光効果を最小限に抑えた。
• LMCデータを用いてWesenheit関数のゼロポイントを校正し、それを標的銀河に一致させるようにシフトした。
• Wesenheit周期-等級図における位置を基に候補を同定し、古典的セフェイドおよび他の脈動星から区別した。
• Majaess ら（2009）の補正項を適用して、RV Tau型タイプIIセフェイドを距離推定に含めた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 赤色せん断フリーの周期-等級関係を用いて、タイプIIセフェイドを銀河間調査で信頼性高く同定できるか？
• RQ2 タイプIIセフェイドを用いることで、校正に使用可能な銀河の数を増やすことによって、H₀測定の精度がどの程度向上するか？
• RQ3 古典的セフェイド、タイプIIセフェイド、RR Lyrae星の間で、距離および色推定に及ぼす金属量の影響はどのように比較されるか？
• RQ4 特に低金属量環境において、タイプIIセフェイドの周期-等級関係が異なる銀河で一貫性を示すか？
• RQ5 若年齢星集団が顕著でない銀河において、タイプIIセフェイドが消光マッピングおよび距離測定の有効なツールとして機能できるか？

主な発見

• Wesenheit図を用いて、IC 1613、M33、M101、M106、M31、NGC 4603、SMCにおいてタイプIIセフェイド候補を一時的に同定した。
• OGLEによるLMCデータに基づき、タイプIIセフェイドのWesenheit関数はWVI(TII*) ≈ −2.7 × log P + 17.4と近似された。
• β = −2.55の係数を用いて、Majaess ら（2008, 2009）の赤色せん断フリーのセフェイド距離関係を適用し、標的銀河の距離を計算した。
• RV Tau型のタイプIIセフェイドにまで距離関係を拡張するための補正項を適用した。
• 本手法により、M33に14個、M31に12個、M106に10個、IC 1613、M101、NGC 4603、SMCに複数のタイプIIセフェイド候補が同定された。
• 本研究では、金属量が低いおよび古い星族が支配的な銀河において、タイプIIセフェイドが実用的な距離指標として機能可能であることが確認された。