[논문 리뷰] Searching for flickering variability in several symbiotic stars and related objects: BX Mon, V471 Per, RS Oph, V627 Cas, CI Cam V886 Her, Z And, T CrB, MWC 560, V407 Cyg

M. Gromadzki, M. Mikołajewski외 4명|arXiv (Cornell University)|2006. 04. 05.

Stellar, planetary, and galactic studies인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 2002–2003년 동안 10개의 심비오틱 항성 및 관련 천체에 대한 UBVRI 광도 모니터링을 수행하여, MWC 560, RS Oph, V407 Cyg, 그리고 T CrB에서 수십 분의 시간스케일에서의 빠른 플리커링 변동성을 관측하였다. 주요 발견은 MWC 560과 V407 Cyg에서 유사한 진폭과 시간스케일을 가진 준주기 진동(QPO)이 존재하며, Z And에서는 29분 주기성이 확인되었고, V627 Cas와 BX Mon에서는 플리커링의 증거가 있었으며, V471 Per, CI Cam, V886 Her는 짧은 시간스케일 변동성이 없었지만 V886 Her에서는 장기적인 빛의 변화가 관측되었다.

ABSTRACT

UBVRI photometry observations of 10 symbiotic stars and related objects obtained in the period 2002-2003 are presented. Analysing differential light curves we found rapid light variations with timescales of tens of minutes and significant amplitudes in the well-known flickerers MWC 560, RS Oph, V407 Cyg and T CrB. MWC 560 and V407 Cyg demonstrate quasi periodic oscillations (QPO) with similar amplitudes and timescales. Flickering and unusual flare in V627 Cas as well as some indications of flickering presence in BX Mon are detected. The existence of 29 minutes oscillations in Z And with an amplitude about 0.02 mag in U band is confirmed. Only one symbiotic star, V471 Per, and both non symbiotic, CI Cam and V886 Her seem to be constant on flickering timescales. Nevertheless, small night to night changes in the brightness of V886 Her were observed as well.

연구 동기 및 목표

• 다중 대역 광도 측정을 통해 심비오틱 항성 및 관련 천체의 빠른 플리커링 변동성을 조사하기 위해.
• 플리커링이 이중계에서의 응축 과정 또는 자기 상호작용과 관련이 있는지 여부를 규명하기 위해.
• Z And 및 MWC 560 같은 시스템에서 준주기 진동(QPO)과 일관된 주기성의 존재를 테스트하기 위해.
• 비심비오틱 천체(CI Cam, V886 Her)의 변동성 행동을 고전적 심비오틱 항성과 비교하기 위해.
• V886 Her와 같은 원행 星운성 성운의 장기적인 밝기 변화를 검토하기 위해.

제안 방법

• 1.2m 망원경을 사용하여 크리오네리 관측소에서 우주선에서 적외선까지의 UBVRI 광도 측정을 수행하였으며, 516×516 픽셀 CCD를 사용하고 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 2×2 빈닝을 적용하였다.
• 작은 시야로 인해 각 천체장마다 두 개의 비교 별을 사용하여 상대 광도 측정을 수행하였으며, $m_{var}$ (목표 천체 - 밝은 비교 별) 및 $m_{comp}$ (어두운 비교 별 - 밝은 비교 별)를 계산하여 내재된 변동성을 분리하였다.
• 표준편차 $\sigma_{var}$ ($m_{var}$의 표준편차)와 $\sigma_{comp}$ ($m_{comp}$의 표준편차)를 플리커링 지표로 사용하였으며, $\sigma_{var} > \sigma_{comp}$는 실제 변동성을 의미한다.
• 준주기 진동(QPO)은 주기도 분석을 통해 식별되었으며, 여러 필터와 관측 에포크에서 일관된 주기성이 확인되었다.
• 플리커링 진폭은 식 (3)을 사용하여 추정되었으며, 오차는 $\sigma_{comp}^\prime$ 에 기반하였다. 괄호 안의 값은 노이즈로 인해 과대평가된 것으로 보인다.
• 장기적 변동성은 UBVRI에서의 야간 밝기 수준을 비교하여 평가하였으며, 특히 V886 Her에 대해 집중적으로 분석하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 MWC 560과 V407 Cyg는 MHD 시뮬레이션에 따르면 프로펠러 응축 시스템에서 예측된 바와 같이 유사한 진폭과 시간스케일을 가진 준주기 진동(QPO)을 나타내는가?
• RQ2 Z And에서의 29분 주기성은 여러 관측 에포크와 필터에서 확인되었으며, 파장대에 걸쳐 일관된 진폭을 보이는가?
• RQ3 V627 Cas와 BX Mon에서는 플리커링이 관측되었는가? 그 진폭과 시간스케일은 알려진 플리커러들과 비교하여 어떻게 되는가?
• RQ4 V471 Per, CI Cam, V886 Her는 활성 시스템임에도 불구하고 짧은 시간스케일 플리커링이 없었는데, 이는 무엇을 의미하는가? 그리고 V886 Her에서 관측된 장기적 밝기 변화는 어떻게 설명되는가?
• RQ5 T CrB와 RS Oph의 플리커링 행동은 여러 관측 런에서 일관되게 감지되었는가? 그 진폭은 파장에 따라 어떻게 변하는가?

주요 결과

• MWC 560과 V407 Cyg는 유사한 진폭과 시간스케일을 가진 준주기 진동(QPO)을 나타내며, 프로펠러 영역에서의 응축에 대한 MHD 시뮬레이션을 지지한다.
• Z And에서의 29분 주기성은 U 대역에서 약 0.02 mag의 진폭으로 확인되었으며, 다양한 관측 에포크와 필터에서 일관되게 유지되었다.
• RS Oph는 B 대역에서 최대 0.330 ± 0.015 mag의 진폭으로 강한 플리커링을 보이며, 수십 분의 시간스케일에서의 높은 변동성을 나타낸다.
• T CrB는 U 대역에서 0.32–0.39 mag의 진폭으로 심각한 플리커링을 보이며, 빠른 플리커러로서의 신뢰도를 확인하였다.
• V627 Cas는 이상한 플레어 활동과 플리커링을 보이며, B 대역에서 최대 0.089 ± 0.006 mag의 진폭을 보였고, BX Mon은 약간의 플리커링 증거를 보였다.
• V471 Per, CI Cam, V886 Her는 유의미한 짧은 시간스케일 플리커링을 보이지 않았다. 그러나 V886 Her는 UBVRI 전역에서 약 0.1 mag의 야간 밝기 변화를 보이며 장기적인 변화를 보였다.