[論文レビュー] VLBI observations of two single dMe stars: spatial resolution and astrometry

M. Pestalozzi, A. O. Benz+2 more|University of Hertfordshire Research Archive (University of Hertfordshire)|Dec 8, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 2被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、3.6 cm波長のVLBIを用いて、2つのdMe星Y_Z CMiおよびAD Leoのコロナル電波放射を解像した。Y_Z CMiは、0.98 ± 0.2 masのFWHMガウス型成分を示し、これは1.77 × 10¹⁰ cm（0.7 ± 0.3 R⋆）のコロナルサイズを示しており、その輝度温度は7.3 × 10⁷ Kであり、ギロシンクロトロン放射と整合的である。一方、AD Leoの電波放射は解像不能であり、<2.8 × 10¹⁰ cm（&lt;0.8 R⋆）の上限が得られた。VLBAによるY_Z CMiの位置は、誤った固有運動によるもので、ヒッパルコス星表とは32 masの差異を示しており、これが補正された。

ABSTRACT

We report on 3.6 cm VLA and VLBA observations of YZ CMi and AD Leo, two nearby dMe stars. We resolve YZ CMi and can fit a circular symmetrical gaussian component of FWHP of 0.98 +/-0.2 mas, corresponding to an extent of the corona above the photosphere of 1.77 x 10^{10} +/-8.8 x 10^{9} cm or 0.7 +/-0.3 Rstar (Rstar refers to the photospheric radius). We obtain an estimate of the brightness temperature of 7.3 x 10^{7} K, which is consistent with that expected from gyrosynchrotron emission. For AD Leo the emitting region is unresolved. We therefore set a conservative upper limit to its diameter of 1.8 times the photosphere diameter, which leads to an extent of the corona above the photosphere of &lt;2.8 x 10^{10} cm or &lt;0.8 Rstar. We compare the radio emitting dMe stars with measured sizes with the Sun and conclude that these active stars have much more extended coronal radio emission than the Sun. The VLBA position of YZ CMi has been found to differ by 32 mas from the positions calculated from the Hipparcos catalogue. The discrepancy is caused by large errors in the listed proper motion. An improved value is given.

研究の動機と目的

• 高分解能VLBIを用いて、活発なdMe星におけるコロナル電波放射の空間的構造と広がりを調査すること。
• Y_Z CMiおよびAD Leoの電波放射領域の物理的サイズと輝度温度を特定すること。
• ヒッパルコス星表の天体測定位置の正確性を、VLBA測定と比較することで評価すること。
• dMe星のコロナル電波放射特性を太陽と比較し、空間的広がりの違いを明らかにすること。

提案手法

• 3.6 cm波長でのVLBI観測を、VLAおよびVLBAを用いて実施し、ミリ秒角未満の分解能を達成した。
• Y_Z CMiの電波放射に対して、円形対称なガウス型成分をフィットさせ、全波幅半最大（FWHM）を決定した。
• 構造が検出されなかったAD Leoについては、ビーム幅と信号対雑音比に基づいて、源径の上限を導出した。
• 放射メカニズムを評価するため、電flux密度と源サイズから輝度温度を計算した。
• VLBAによる天体測定位置をヒッパルコス星表の位置と比較し、乖離を特定した。
• 観測された位置ずれから、天体測定解を改善するための固有運動補正を導出した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 YZ CMiの電波放射コロナ領域の空間的広がりはどの程度であり、その光球半径と比べてどうか？
• RQ2 AD Leoの電波放射は解像可能か？もし解像不能であれば、その源径にどの程度の上限を設定できるか？
• RQ3 YZ CMiの電波放射の輝度温度は何か？これはギロシンクロトロン放射メカニズムを支持するか？
• RQ4 なぜヒッパルコス星表のYZ CMiの位置がVLBA測定値と異なるのか？また、補正された固有運動は何か？
• RQ5 dMe星のコロナル電波放射特性は、太陽と比べて空間的広がりにおいてどのように異なるか？

主な発見

• YZ CMiの電波放射は、FWHMが0.98 ± 0.2 masの円形ガウス型成分として解像され、これは1.77 × 10¹⁰ cm（0.7 ± 0.3 R⋆）のコロナルサイズに対応する。
• YZ CMiの輝度温度は7.3 × 10⁷ Kであり、磁化されたプラズマが星のコロナで発生させるギロシンクロトロン放射と整合的である。
• AD Leoの電波放射は解像不能であり、光球直径の1.8倍以内の上限が得られ、これによりコロナルサイズは<2.8 × 10¹⁰ cm（&lt;0.8 R⋆）とされた。
• YZ CMiのVLBA位置は、ヒッパルコス星表とは32 masの差異を示しており、主に記載された固有運動の大きな誤差によるものである。
• 本研究では、YZ CMiの改善された固有運動が導出され、天体測定の不一致が是正された。
• dMe星は、太陽と比較してはるかに広がったコロナル電波放射を示しており、より強力または広がりのある磁気活動を示している。