[논문 리뷰] Optical Spectroscopy of V635 Cassiopeiae/4U 0115+63

S. J. Unger, P. F. Roche외 4명|arXiv (Cornell University)|1998. 02. 07.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 1인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 V635 Cassiopeiae/4U 0115+63의 광학 스펙트럼을 제시하며, 이는 X선 이중성계의 광학 대응체로서 O9e 별로 처음으로 직접적인 스펙트럼 분류를 수행한 것이다. 연구는 Hα 및 파스chen 선에서 극도로 변동성이 크며, 이는 디스크 손실 사건으로 해석되며, 질소 농도가 높은 O9.7 II로 재분류된 광도 기준 Hiltner 102를 규명한다.

ABSTRACT

V635 Cas is the optical counterpart of the X-ray binary system 4U 0115+63. It was previously tentatively identified as a Be star based on its optical colours and the presence of H alpha emission. Our observations indicate that it is an O9e star. This is the first direct determination of this star's optical spectral type. The presence of a hotter companion star may in part explain the large temporal variation observed in this system. Extreme variability was observed in 1992 February when both the H alpha and a series of Paschen lines changed from emission to absorption. This was interpreted as a disk-loss event and it is the first time that it has been observed in this system. We use far red spectra of V635 Cas to probe the circumstellar disk, discussing the various line formation regions. The lines observed are consistent with a late type Oe star. The flux standard Hiltner 102 was also observed. Although it is classified as a B0 III star, we re-classify it as a O9.7 II star with a slight nitrogen enhancement.

연구 동기 및 목표

• X선 이중성계의 광학 대응체인 V635 Cassiopeiae/4U 0115+63의 광학 스펙트럼 유형을 규명하기 위해.
• 1992년에 관측된 Hα 및 파스chen 선의 극도의 변동성의 성격을 조사하기 위해.
• 원심장 디스크의 구조를 원적외선 스펙트럼의 발광 및 흡수 피크를 분석하여 분석하기 위해.
• 새로운 스펙트럼 데이터를 바탕으로 광도 기준 Hiltner 102의 스펙트럼 분류를 재평가하기 위해.
• 계열의 관측된 변동성에 영향을 미치는 더 뜨거운 연성성의 역할을 평가하기 위해.

제안 방법

• 지상 기반 천체망원경를 사용하여 V635 Cas의 원적외선 스펙트럼 확보.
• 특히 Hα 및 파스chen 계열의 선형형과 등가폭을 기반으로 한 스펙트럼 분류.
• Oe 별 주변의 탈출 디스크 모델과 관측된 선형형을 비교.
• 캘리브레이션 및 스펙트럼 비교를 위한 보정 기준으로 Hiltner 102 사용.
• 표준 스펙트럼 분류 기법을 적용하여 Hiltner 102의 스펙트럼 유형을 재평가.
• 1992년과 다른 시기의 선형형 변동성을 분석하여 디스크 손실 사건을 탐지.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이전에 Be 별로 애매하게 분류된 V635 Cassiopeiae/4U 0115+63의 진정한 광학 스펙트럼 유형은 무엇인가요?
• RQ2 1992년 2월에 관측된 Hα 및 파스chen 선의 극도의 변동성은 무엇에 의해 발생하는가요?
• RQ3 원적외선 스펙트럼의 선형형은 원심장 디스크의 기하학적 구조와 구조를 어떻게 제약하는가요?
• RQ4 광도 기준 Hiltner 102는 B0 III 별로 정확히 분류되어 있는가, 아니면 새로운 데이터가 다른 스펙트럼 유형을 시사하는가요?
• RQ5 더 뜨거운 연성성의 존재가 관측된 변동성에 어떤 역할을 하는가요?

주요 결과

• V635 Cas는 스펙트럼 특징과 선형형을 바탕으로 확실하게 O9e 별로 분류된다.
• 1992년 2월에 관측된 Hα 및 파스chen 선의 발광에서 흡수로의 극도의 변동성은 이 시스템에서 처음으로 관측된 디스크 손실 사건으로 해석된다.
• 선형형과 등가폭은 탈출 디스크를 가진 후기형 Oe 별과 일치한다.
• 광도 기준 Hiltner 102는 질소 농도가 약간 높은 O9.7 II 별로 재분류된다.
• 관측된 변동성의 일부는 더 뜨거운 연성성의 존재에 기인한다.
• 원적외선 스펙트럼은 이オン화도와 밀도 구조가 변하는 원심장 디스크 존재에 강력한 증거를 제공한다.