[논문 리뷰] New white dwarfs in the Hyades --Results from kinematic and photometric studies

E. Schilbach, S. Roêser|arXiv (Cornell University)|2011. 11. 16.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 46인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 PPMXL 천체측위 목록의 운동학적 및 광도 측정 분석을 통해 히아데스 별단의 집단 운동과 공행하는 40 pc 이내 중심부에서 17개의 새로운 가능성이 높은 이전 히아데스 백색왜성 후보를 규명하였다. 결과는 경험적 등급-거리 관계를 제안하며, 샘플이 별단 중심부 근처에서 불완전하다는 것을 시사하며, 구성원 여부 확인을 위해 운동량 측정이 필요하다.

ABSTRACT

On the basis of the PPMXL catalogue (Röser, Demleitner & Schilbach, 2010) we searched for white dwarfs that are also member candidates of the Hyades in a region up to 40 pc from the cluster centre. We use the proper motions from PPMXL in the convergent point method to determine probable kinematic members. We cross-match the kinematic candidates with catalogues containing white dwarfs and, finally, check the kinematic with the photometric distances for consistency. We find the 10 classical white dwarfs in the Hyades and determine their individual kinematic distances. Additionally, we identified 17 new probable (former) Hyades white dwarfs, i.e. white dwarfs co-moving with the bulk space motion of the Hyades cluster. At present, none of them can be excluded from membership on the basis of the measured radial velocities. For another 10 objects, the kinematic and the photometric distances are discordant which rates them as probable non-members. Among the probable members, five white dwarfs are in binary systems, three are known, two are new. There is good indication for an empirical magnitude-distance (from centre) relation, such that the dimmer white dwarfs are farther away from the cluster centre than the brighter ones. Our sample is getting incomplete close behind the centre of the cluster. Follow-up observations are encouraged to independently confirm the predicted radial velocities and the distances of the candidates.

연구 동기 및 목표

• 천체측위 및 광도 데이터를 이용하여 히아데스 별단에 새로운 백색왜성 구성원을 식별하기.
• 초기 질량 함수 모델에 기반한 예측된 백색왜성 수와 관측된 수의 괴리 문제를 해결하기.
• 히아데스 별단 및 그 주변의 백색왜성의 완전성과 공간 분포 평가하기.
• 최근 식별된 백색왜성 후보들이 진정으로 이전 별단 구성원인지 여부를 판단하기.
• 미래의 운동량 및 스펙트럼 후속 관측을 위해 후보 목록 제공하기

제안 방법

• PPMXL 목록의 회전 운동을 활용하여 수렴점 방법을 적용하여 운동학적 별단 구성원 식별하기.
• 운동학적 후보를 기존 백색왜성 목록과 교차 매칭하여 잠재적 백색왜성 구성원 식별하기.
• 운동학적 거리와 광도적 거리를 통합하여 일관성을 테스트하고 비구성원 제거하기.
• 등급-거리 관계를 적용하여 샘플의 공간 분포 및 완전성 평가하기.
• 가용한 운동량 데이터를 사용하여 구성원 여부 평가하기 (백색왜성의 중력 레이저 이완 보정 포함).
• 거리 및 등급 경향을 이용하여 샘플의 공간적 불완전성, 특히 별단 중심부에서의 불완전성 평가하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 초기 질량 함수 모델에 기반해 히아데스에 기대되는 백색왜성 수는 얼마이며, 관측된 수와 비교해 보면 어떻게 되는가?
• RQ2 공행 운동학과 일관된 거리 기반으로 히아데스 별단의 이전 구성원으로 보이는 백색왜성 후보는 무엇인가?
• RQ3 백색왜성의 공간 분포는 별단 중심부와 어떻게 관련되어 있으며, 등급-거리 관계가 존재하는가?
• RQ4 왜 히아데스의 관측된 백색왜성 인구는 불완전한가? 그리고 부족한 백색왜성들을 설명할 수 있는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 운동량 측정을 통해 최근 식별된 백색왜성 후보의 구성원 여부를 확인할 수 있는가?

주요 결과

• 연구는 기존의 10개의 고전적 히아데스 백색왜성 후보를 확인하고, 공행 운동학과 일관된 거리 기반으로 17개의 새로운 가능성이 높은 이전 구성원을 식별하였다.
• 17개의 새로운 후보 중 5개는 이중성 시스템에 속해 있으며, 그 중 3개는 이전에 알려져 있었고, 2개는 새로 식별되었다.
• 명백한 경험적 등급-거리 관계를 발견하였으며, 별단 중심부에서 10 파섹 떨어질수록 백색왜성이 약 1등급 어두워지는 경향을 보였다.
• 특히 어두운 백색왜성의 경우, 혼잡함과 관측 제약로 인해 별단 중심부 근처에서 샘플이 불완전하다.
• 10개의 후보는 운동학적 거리와 광도적 거리가 일치하지 않아 비구성원으로 보인다.
• 구성원 여부를 확인하기 위해 운동량 측정이 필요하며, 현재 데이터로는 기존의 10개 또는 새로운 17개 후보 중 어느 것도 히아데스 구성원이 아닐 수 있음을 배제할 수 없다.