[논문 리뷰] Accretion in Taurus PMS binaries: a spectroscopic study

Gaspard Duchêne, Jean-Louis Monin외 2명|arXiv (Cornell University)|1999. 09. 22.

Spectroscopy and Laser Applications인용 수 3

한 줄 요약

이 분광학적 연구는 투라우스 성분 형성 영역의 10개의 T 타우리 이중성 시스템에서 저해상도 가시광선 스펙트럼을 사용하여 스펙트럼 유형과 Halpha 등가 폭을 결정함으로써, 은하계적 물질 붕괴를 분석한다. 연구 결과, 혼합 시스템(CTTS+WTTS)은 희귀하며(15–20%), 이중성에서 물질 붕괴를 겪는 두 성분은 일반적으로 동시에 붕괴하며, 더 질량이 큰 성분이 최대 10배 높은 붕괴율을 보이며, 이는 이중성 시스템 내에서 최대 13 arcsecond 간격까지 동기화된 붕괴가 일어남을 시사한다.

ABSTRACT

We present low-resolution optical spectra of each component of 10 T Tauri (TT) binary systems with separations ranging from 0.9" to 3.5" and located in the Taurus star-forming region. We derive the spectral type and Halpha equivalent width of each component. Complementing these results with those of Monin et al. (1999) yields a sample of 14 binaries and one triple system, with resolved spectroscopy and/or near-infrared photometry. We find that mixed binaries (CTTS+WTTS) are rare, representing only 15-20% of the systems in the separation range of 0.8" to 3''. Supplementing these results with those of Hartigan et al. (1994) and Prato & Simon (1997), we show that the trend of binary TTS to be twins holds to separations up to 13''. This is unlikely to be the result of random pairing, and confirms previous results that both stars in young binaries accrete over the same time span. In binary systems where both stars are still accreting, our measurements show that the most massive star is usually the component with the largest accretion rate by up to a factor of 10, as determined from the Halpha luminosity.

연구 동기 및 목표

• 투라우스 성분 형성 영역의 전주계행성(PMS) 이중성 시스템에서의 붕괴 활동을 조사하기 위해.
• 젊은 이중성 시스템의 두 성분이 동시에 붕괴하는지, 그리고 붕괴율이 별의 질량과 상관관계가 있는지 확인하기 위해.
• 해상도가 높은 이중성에서 혼합 시스템(Classical T Tauri stars + Weak-lined T Tauri stars)의 빈도를 평가하기 위해.
• 이중성에서 붕괴 동기화 현상을 더 큰 간격까지 확장하여 이해하기 위해, 최대 13 arcsecond 간격까지 확장한다.
• 기존의 적외선 보정광도 데이터와 분광학적 데이터를 융합하여 표본의 완전성을 향상시키기 위해.

제안 방법

• 투라우스 지역의 10개의 T 타우리 이중성 시스템에서 분리각이 0.9"에서 3.5" 사이인 각 성분에 대해 저해상도 가시광선 스펙트럼을 확보하였다.
• 관측된 스펙트럼에서 스펙트럼 유형을 유도하고, 붕괴 활동을 추론하기 위해 Halpha 등가 폭을 측정하였다.
• Halpha 빛의 세기를 붕괴율의 대체 지표로 사용하였으며, 더 높은 빛의 세기는 더 강한 붕괴를 나타낸다.
• Monin 등(1999), Hartigan 등(1994), Prato & Simon(1997)의 이전 결과와 데이터를 융합하여 총 14개의 이중성과 1개의 삼중성 시스템의 표본을 구성하였다.
• 이중성 성분 간의 붕괴 활동 추세, 스펙트럼 유형 유사성, 질량-붕괴율 상관관계를 분석하기 위해 표본을 분석하였다.
• 특히 혼합 시스템의 희귀성과 질량-붕괴율 상관관계의 유의미성을 평가하기 위해 통계적 분석을 수행하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 분리각이 최대 3.5"인 투라우스 지역에서 혼합 이중성 시스템(한 개의 CTTS와 한 개의 WTTS)은 흔한가?
• RQ2 이중성 시스템의 두 별이 동일한 시간 동안 붕괴하는가, 즉 동기화된 붕괴를 나타내는가?
• RQ3 두 성분이 모두 붕괴하는 이중성 시스템에서 별의 질량과 붕괴율 사이에 상관관계가 있는가?
• RQ4 이중성 T Tauri 별이 붕괴 행동에서 '쌍둥이'처럼 행동하는 경향이 최대 13 arcsecond 간격까지 유지되는가?
• RQ5 투라우스 지역의 이중성 시스템 중 얼마나 많은 비율이 양측 성분에서 지속적인 붕괴의 증거를 보이는가?

주요 결과

• 혼합 이중성 시스템(CTTS+WTTS)은 분리각 0.8"에서 3.5" 범위에서 전체 시스템의 15–20%에 불과하여 희귀하다.
• 투라우스의 대부분의 이중성 시스템에서 두 성분이 모두 CTTS 또는 모두 WTTS로 나타나, 붕괴 활동이 동기화되어 있음을 시사한다.
• 두 성분이 모두 붕괴하는 시스템에서 더 질량이 큰 성분은 일반적으로 동반 성분보다 최대 10배 높은 붕괴율을 보이며, 이는 Halpha 빛의 세기를 통해 유추된다.
• 이중성 T Tauri 별이 붕괴 행동에서 '쌍둥이'처럼 행동하는 경향은 최대 13"까지 유지되며, 이는 시스템 전반에서 붕괴가 동기화되어 있음을 시사한다.
• 혼합 시스템의 희귀성은 무작위 쌍화의 결과로는 불가능하며, 이는 붕괴 timescale이 이중성 시스템 내에서 상관관계가 있음을 지지한다.
• 14개의 이중성과 1개의 삼중성 시스템을 포함하는 통합 표본은 성분 간의 붕괴 활동이 강하게 상관되어 있음을 확인하며, 특히 13" 이내의 간격에서 더욱 뚜렷하다.