[논문 리뷰] Rotation of stars in NGC 6134: a comparison of Delta Scuti stars and non-variable stars

Michael Bo Rasmussen, H. Bruntt외 3명|ArXiv.org|2002. 06. 04.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 14인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 고해상도 분광법과 Δa 광도측정을 사용하여 금속성 풍부한 산개성운 NGC 6134 내의 δ Scuti 별과 비변동성 A형 별의 회전 속도(v sin i)와 화학성분 농도를 조사한다. 흔들림의 변동성과 회전 사이에 유의미한 상관관계가 없음을 발견하였고, [Fe/H] = +0.38 ± 0.05의 높은 금속성도 확인하였으며, δ Scuti 별 중 하나가 약간의 Am형 후보로 나타나, 느린 회전과 화학적 이질성이 흔들림을 방해하지는 않는다는 것을 시사한다.

ABSTRACT

We present results of spectroscopic observations of selected stars in the southern open cluster NGC 6134. We have determined the rotational velocities of the six known Delta Scuti Stars in NGC 6134 as well as several other non-variable stars with similar colour temperature in order to investigate if v sin i and variability is somehow connected: we find no such correlation. We also compare the distribution of v sin i of Delta Scuti Stars and non-variable stars with four other well-studied open clusters to look for any systematic behaviour, but we find no conclusive evidence for v sin i and variability to be connected. We have also used the spectra to carry out an abundance analysis of the Delta Scuti Stars in NGC 6134 to confirm the high metal content of the cluster. We find [Fe/H] = +0.38 +/- 0.05 which is in agreement with the result obtained from Stromgren photometry. We also present Delta-a photometry of the cluster, but we find no chemical peculiar stars based on this index.

연구 동기 및 목표

• NGC 6134 내에서 알려진 여섯 개의 δ Scuti 별과 비변동성 A형 별의 회전 속도(v sin i)를 결정하여, 흔들림의 변동성과 회전 사이의 상관관계를 검증한다.
• δ Scuti 별의 성분 분석을 수행하여, Strömgren 광도측정으로 유도된 성운의 금속성을 확인한다.
• Δa 광도측정을 사용하여, 특히 Am 또는 Ap형 별과 같은 화학적으로 이질적인 별을 탐색한다.
• 다섯 개의 잘 연구된 산개성운에서 δ Scuti 별과 비변동성 별의 v sin i 분포를 비교하여 체계적인 경향을 탐지한다.
• NGC 6134 내 δ Scuti 별이 향후 항성진동 모델링에 적합한지 평가한다. 특히 저속도로 회전하는 별들을 중심으로 한다.

제안 방법

• 스펙트럼은 ESO의 La Silla 관측소에 있는 덴마크 1.54m 망원경의 DFOSC 장치를 사용하여 확보하였으며, 고해상도 분산을 위해 Echelle 분광계와 그림자 #9 및 #11를 사용하였다.
• 스펙트럼의 감쇠 및 추출은 IRAF 도구를 사용하여 수행되었으며, 개구부 추출을 위한 apall과 고공배경 수준이 높은 상황에서의 수동 배경 보정이 포함되었다.
• 효율 온도와 표면중력과 같은 별의 물리적 매개변수는 Weiss가 제공한 합성 스펙트럼 격자와 표준 분광 기법을 사용하여 校정되었다.
• 회전 속도(v sin i)는 관측된 스펙트럼선에 회전 브로드닝 프로파일을 피팅하고, 합성 스펙트럼과 비교하여 유도되었다.
• 성분 분석은 Fe I 및 Fe II 선의 등가폭을 측정하고, 이온화 평형과 곡선-성장 기법을 사용하여 [Fe/H]를 유도함으로써 수행되었다.
• 화학적으로 이질적인 별을 탐지하기 위해 Δa 광도측정이 적용되었으며, 이 지수는 A형 별의 표면 농도 비정상성에 민감하다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 NGC 6134 내 δ Scuti 별에서 회전 속도(v sin i)와 흔들림의 변동성 사이에 유의미한 상관관계가 있는가?
• RQ2 NGC 6134 내 δ Scuti 별은 Am 또는 Ap형 별과 일치하는 화학성분 농도 비정상성을 보이는가?
• RQ3 이전에 Strömgren 광도측정으로 추정된 NGC 6134의 금속성은 분광 성분 분석에 의해 확인되는가?
• RQ4 NGC 6134 내 δ Scuti 별의 v sin i 분포는 비변동성 A형 별과 다른 산개성운의 경우와 비교해 볼 때 어떤가?
• RQ5 NGC 6134 내에서 낮은 v sin i를 가진 별이 있어 향후 세밀한 항성진동 모델링에 적합한가?

주요 결과

• NGC 6134 내 δ Scuti 별과 비변동성 A형 별 간에 흔들림의 변동성과 회전 속도(v sin i) 사이에 유의미한 상관관계가 발견되지 않았다.
• 분광적으로 유도된 NGC 6134의 금속성은 [Fe/H] = +0.38 ± 0.05로, Strömgren 광도측정으로 얻은 값과 뛰어난 일치를 보였다.
• 성분 분석 결과, δ Scuti 별 중 하나(식별번호 #508)가 Am형 별일 가능성이 낮게 나타났지만, 확정하려면 고해상도 분광법이 더 필요하다.
• Δa 광도측정은 샘플 내에서 고전적인 Am형 별을 탐지하지 못했으며, 비정상적인 것으로 보이는 별 #508에 대해서는 이 지수 측정이 이루어지지 않았다.
• 다섯 개의 산개성운을 비교한 결과, δ Scuti 별과 비변동성 별의 v sin i 분포는 일관된 패tern을 보이지 않았으며, NGC 6134는 δ Scuti 별 중 절반 이상이 낮은 v sin i(< 100 km s⁻¹)를 가지는 데서 두드러진 특징을 보였다.
• NGC 6134 내에서 여러 개의 느린 회전 δ Scuti 별이 존재한다는 점은, 이 성운이 향후 항성진동 모델링에 매우 유망한 대상임을 시사한다.