[논문 리뷰] Recurrent Novae at Quiescence: Systems with Giant Secondaries

G. C. Anupama, J. Mikołajewska|arXiv (Cornell University)|1998. 12. 23.

Astrophysical Phenomena and Observations인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 휠린(거대한 2차성)을 가진 재발성 초신성(대표적으로 T CrB, RS Oph, V3890 Sgr, V745 Sco)이 침체기 동안 관측되는 자외선 및 가시광선 방출의 변동성 원인을 조사한다. 연구에서는 이 변동성이 백색왜성과 순환 흡착 디스크 주위의 바람 막대에서 발생하는 질량 흡착률의 변동성과 가변적인 열두께 밀도에 기인한다고 제안한다. 주요 기여는 궤도 모듈레이션 대신 변동하는 은폐와 흡착을 통한 다파장 변동성의 통합 모델을 제공한다는 점이다.

ABSTRACT

Spectroscopic and photometric behaviour of the class of recurrent novae with giant secondaries (T Coronae Borealis, RS Ophiuchi, V3890 Sagittarii and V745 Scorpii) at quiescence are presented in this study. The hot component in these systems is variable, with the variability manifesting as variability in the ultraviolet luminosity, the ultraviolet and optical emission line fluxes and in the UBV/visual magnitudes. The variations are uncorrelated with the binary orbital motion. The observed ultraviolet+optical spectral characteristics of the hot component in these systems can be explained by a white dwarf+accretion disc embedded in an envelope of wind from the M giant secondary. We suggest the observed variations are a result of (a) fluctuations in the mass accretion rate; (b) changes in the column density of the absorbing, optically thick, wind envelope.

연구 동기 및 목표

• 침체기 동안 거대한 2차성을 가진 재발성 초신성의 스펙트로스코픽 및 광도적 거동를 이해하기 위해.
• 이중성 궤도 주기와 관련이 없는 자외선 및 가시광선 방출의 상관관계 없는 변동성의 기원을 설명하기 위해.
• 관측된 스펙트럼 특성을 백색왜성과 순환 흡착 디스크가 M거대형 2차성으로부터 유래한 바람 막대 안에 임베딩된 구조로 설명하기 위해.
• 변동성이 질량 흡착률의 변화인지, 또는 바람에 의한 가변적 은폐에 의해 주도되는지 판단하기 위해.

제안 방법

• 침체기 동안 거대한 2차성을 가진 재발성 초신성의 스펙트로스코픽 및 광도적 데이터 분석.
• 여러 시스템 간 자외선 및 가시광선 광도곡선과 복사선 강도를 비교.
• 열린 성분의 스펙트럼 에너지 분포를 백색왜성과 순환 흡착 디스크가 은폐성 바람 막대에 둘러싸인 구조로 모델링.
• 변동 패tern을 이용해 질량 흡착률과 바람의 열두께 밀도 변화를 추론.
• 단계별 광도곡선 분석을 통해 관측된 변동성의 원인이 궤도 모듈레이션임을 배제.
• 바람 흡수 모델을 적용해 관측된 복사선 강도에 영향을 미치는 가변적 은폐 효과를 설명.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 침체기 동안 거대한 2차성을 가진 재발성 초신성에서 자외선 및 가시광선 방출의 상관관계 없는 변동성의 원인은 무엇인가?
• RQ2 관측된 변동성이 백색왜성에 흡착되는 질량 흡착률의 변화에 의해 주도되는가?
• RQ3 거대형 2차성에서 유래한 바람의 열두께 밀도 변화가 관측된 자외선 및 가시광선 복사선 강도에 어느 정도 기여하는가?
• RQ4 열린 성분의 스펙트럼 특성은 백색왜성과 순환 흡착 디스크가 바람 막대 안에 임베딩된 구조로 설명될 수 있는가?
• RQ5 왜 변동성이 이중성 궤도 주기와 동기화되지 않는가?

주요 결과

• 거대한 2차성을 가진 재발성 초신성의 열린 성분은 궤도 운동과 관련 없이 자외선 빛의 세기, 복사선 강도, UBV/가시광선 등급에서 상관관계 없는 변동성을 보인다.
• 관측된 자외선 및 가시광선 스펙트럼 특성은 M거대형 2차성에서 기인한 은폐성이고 광학 두꺼운 바람 막대 안에 백색왜성과 순환 흡착 디스크가 포함된 구조로 가장 잘 설명된다.
• 변동성은 백색왜성에 흡착되는 질량 흡착률의 변동성에 기인하며, 이로 인해 복사선 강도가 변화한다.
• 바람 막대의 열두께 밀도 변화도 관측된 복사선 강도 변화, 특히 자외선 대역에서 크게 기여한다.
• 바람 막대는 가변적 투명도를 가지며, 내재된 복사선 특성에 영향을 주지 않고 관측된 복사선 강도를 조절하는 가변적 투명도 장치로 작용한다.
• 이 모델은 궤도 모듈레이션을 요구하지 않고 T CrB, RS Oph, V3890 Sgr, V745 Sco의 침체기 동안의 다파장 거동을 성공적으로 설명한다.