[論文レビュー] What are the temperatures of T Tauri stars? - Constraints from coeval formation of young eclipsing binaries

M. Ammler, V. Joergens+1 more|ArXiv.org|Jun 30, 2005

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 51被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、若年齢の食連星系における共時的形成を用いて、原始主系列星T Tauri星の有効温度を制約する二段階手法を提案する。まず、観測された質量と半径とを同時に満たす進化モデル（共時的形成を保証）を選別し、その後それらモデルから有効温度を導出する。著者らは、V1174 Ori A が約9 Myrの年齢で矮星に類する温度を持つことを発見したが、RX J0529.4+0041 A および V1174 Ori B については、質量・半径・温度の間でモデルの不一致が生じるため、明確な結論は得られなかった。

ABSTRACT

We show how the assumption of coeval formation can be used to constrain the effective temperatures of the components of young eclipsing double-lined spectroscopic binaries. Our method extends the approach of White et al. (1999) to a two-step analysis. The first step compares evolutionary models to the observed masses and radii and selects those models that predict ages that are consistent with coeval formation. The second step then uses these models to constrain the effective temperatures. We applied the method on literature values of the stellar parameters of the eclipsing binaries RX J0529.4+0041 A and V1174 Ori and confirm that V1174 Ori A has dwarf-like temperatures at an age of 9 Myrs, while we cannot draw any conclusions for RX J0529.4+0041 A and V1174 Ori B. Considering these binaries, we find that none of the evolutionary models gives coeval solutions simultaneously in mass, radius and effective temperature.

研究の動機と目的

• 距離、星活動、降着円盤による汚染の影響により、T Tauri星の有効温度測定に生じる不確実性を解消すること。
• 明るさクラスの仮定に依存する温度校正から脱却するため、共時的形成という物理的制約を用いること。
• 質量、半径、共時的形成という制約のみを用いて、原始主系列星の有効温度を独立に決定する手法を開発すること。
• 若年齢連星系において、観測された質量、半径、有効温度を同時に再現できる進化モデルの整合性を検証すること。
• 食連星系を用いて、モデルに依存しないT Tauri星の温度制約を提供すること。

提案手法

• 二段階法を適用する：まず、連星成分の観測された質量と半径を、進化モデル（D’Antona & Mazzitelli, BCAH98, PS99, Siess et al., Yi et al.）と照合し、共時的形成を予測するモデルを同定する。
• 両成分の年齢が一貫するモデルのみを選別することで、共時的形成を保証し、不整合な進化軌道を除外する。
• 共時的モデルを用いて、主星の有効温度を導出する。矮星、巨星、中間明るさクラスの温度スケールを適用する。
• 光曲線解析から得られる観測温度比を用いて、二次星の温度を計算する（Covino et al. 2004; Stassun et al. 2004）。
• 導出された温度と選別されたモデルを照合し、整合性を評価するとともに、モデルの欠陥を同定する。
• 複数の温度校正スケール（例：Bessell, Luhman, Kenyon & Hartmann）を用いて、異なる実験的および理論的基準における結果の頑健性をテストする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 連星成分の共時的形成を用いて、明るさクラスの仮定に依存せずにT Tauri星の有効温度を制約できるか？
• RQ2 現在の原始主系列進化モデルは、若年齢の食連星系の観測された質量、半径、有効温度を同時に再現できるか？
• RQ3 共時的形成と質量-半径制約のもとで、RX J0529.4+0041 および V1174 Ori の成分の有効温度は何か？
• RQ4 若年齢連星系における原始主系列星に対して、矮星に類する温度スケールの仮定は妥当か？
• RQ5 異なる温度校正スケール（矮星、巨星、中間）を共時的モデルに適用した場合、導出された温度にどのような影響を与えるか？

主な発見

• V1174 Ori A は、観測された質量と半径とを同時に満たす共時的モデルに基づき、約9 Myrの年齢で矮星に類する有効温度を持つことが判明した。
• RX J0529.4+0041 A および V1174 Ori B については、質量・半径・温度のすべてにわたる一貫性のある共時的解が得られず、明確な温度制約は得られなかった。
• どの1つの進化モデルとも、連星成分の観測された質量、半径、有効温度を同時に再現できず、モデルの欠陥が示された。
• 本手法は、共時的形成と質量-半径の一貫性を満たすモデルを的確に同定でき、温度推定のための堅牢なフレームワークを提供した。
• 複数の温度校正スケール（矮星、巨星、中間）を用いた結果から、温度推定値が仮定された明るさクラスに敏感であることが判明し、モデルに依存しない制約の必要性が強調された。
• 結果から、現在の進化モデルは若年齢連星系における原始主系列星の物理的性質を十分に捉えていない可能性があると示唆された。