[논문 리뷰] PG1323-086 and PG1704+222 - two post-AGB stars at high galactic latitudes

S. Moehler, U. Heber|arXiv (Cornell University)|1998. 05. 20.

Stellar, planetary, and galactic studies인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 저해상도 및 중간 해상도의 광학 스펙트로스코피와 스트로마이어 필터를 이용한 광도측정을 통해 두 개의 고은하위도 B형 항성인 PG1323-086과 PG1704+222를 분석한다. 태양 기준으로 약 1.2–1.3 dex의 금속 빈도 부족, 극도로 낮은 탄소 농도, 그리고 0.55 M☉의 저질량 후-AGB 별의 진화 이론과 일치하는 대기층 파rameters를 확인하였으며, 이는 이들이 행 星상운성의 중심 항성으로 전환하는 단계에 있는 저질량 후-AGB 항성으로서의 분류를 지지한다. 운동학적 데이터는 이들이 확률적으로 인구 II에 속함을 시사한다.

ABSTRACT

Two high galactic latitude B-type stars, PG1323-086 and PG1704+222, are analysed from low and medium resolution optical spectra and Stroemgren photometry. A differential abundance analysis for He, C, N, O, Mg, Al, and Si reveals that the He abundance is close to solar while metal underabundances relative to the solar value of typically 1.3 and 1.2 dex for PG1323-086 and PG1704+222, respectively, are found. For both stars, carbon is even more depleted. The atmospheric parameters are consistent with evolutionary tracks for stars evolving from the asymptotic giant branch (AGB) with a stellar mass of 0.55 solar masses. The anomalous compositions are compatible with those of other high galactic latitude post-AGB stars. Hence, PG1323-086 and PG1704+222 are low mass post-AGB stars in an evolutionary stage between those of A- and F-type supergiants of low mass and central stars of planetary nebulae. From kinematic data and distances a population II membership is probable for both stars.

연구 동기 및 목표

• 두 개의 고은하위도 B형 항성인 PG1323-086과 PG1704+222의 대기층 파rameters와 화학 조성을 규명하는 것.
• 유도된 파rameters를 이론적 후-AGB 진화 궤적과 비교하여 이들의 진화 상태를 평가하는 것.
• 특히 금속 빈도 부족과 극도로 낮은 탄소 농도를 보이는 비정상적인 농도 패턴의 기원을 조사하는 것.
• 순방향 속도와 거리 자료를 기반으로 은하의 헬름(은하핵)에 속하는지의 여부를 평가하고, 은하핵(인구 II)에의 소속 여부를 검토하는 것.
• 저질량 A형 및 F형 초거대 항성과 행 星상운성 중심 항성 간의 진화적 연결 고리를 명확히 하는 것.

제안 방법

• He, C, N, O, Mg, Al, Si 등의 원소 농도를 유도하기 위해 저해상도 및 중간 해상도의 광학 스펙트로스코피를 사용하였다.
• 스트로마이어 광도측정을 통해 유효 온도와 표면 중력에 대한 추가적 제약 조건을 확보하였다.
• 차등 농도 분석을 통해 철(Fe)을 기준으로 태양 기준 값과의 상대 농도를 비교하였다.
• 0.55 M☉ 항성의 진화 궤적을 활용하여 유도된 대기층 파rameters를 해석하였다.
• 순방향 속도와 추정된 거리 자료를 포함한 운동학적 데이터를 분석하여 은하핵 소속 여부를 평가하였다.
• 기타 알려진 고은하위도 후-AGB 항성들과의 농도 이상 현상 비교를 통해 일관성을 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 PG1323-086와 PG1704+222의 대기층 파rameters와 화학 농도는 무엇인가?
• RQ2 유도된 농도는 태양 기준 값과 다른 후-AGB 항성들과 비교하여 어떻게 다른가?
• RQ3 이 항성들은 AGB에서 행 星상운성으로의 전환 단계에 있는 저질량 후-AGB 항성의 진화 모델과 일치하는가?
• RQ4 은하핵(인구 II) 소속 여부에 대한 운동학적 증거는 무엇인가?
• RQ5 농도 패턴은 이들의 진화 역사와 핵합성 과정에 대해 어떤 시사점을 제공하는가?

주요 결과

• 두 항성의 헬륨 농도는 태양과 유사하여, 유의미한 He 농도 증가가 없음을 시사한다.
• PG1323-086의 금속 빈도 부족은 태양 기준 약 1.3 dex, PG1704+222는 약 1.2 dex로 측정되었다.
• 탄소는 다른 금속보다 훨씬 더 빈도가 낮아 극도로 낮은 탄소 농도를 나타낸다.
• 두 항성의 대기층 파rameters는 점진적 거대행성 가지(AGB)에서 진화하는 0.55 M☉ 항성의 진화 궤적과 일치한다.
• 운동학적 자료와 추정된 거리 자료는 이들이 은하핵에 속해 있을 가능성이 높으며, 이는 인구 II 항성과 일치한다.
• 관측된 농도 패턴은 다른 고은하위도 후-AGB 항성들과 유사하여, 이들이 저질량 후-AGB 물체로서 전이 단계에 있는 진화적 단계에 있음을 강화한다.