[논문 리뷰] The galactic unclassified B[e] star HD 50138. I. A possible new shell phase

M. Borges Fernandes, M. Kraus외 5명|arXiv (Cornell University)|2009. 11. 13.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 36인용 수 17

한 줄 요약

이 연구는 분류되지 않은 B[e] 항성 HD 50138의 새로운 고해상도 스펙트로스코픽 및 광도 측정 데이터를 제시하며, 2007년 이전에 가능한 새로운 셸 단계가 발생했을 가능성을 제기한다. 수정된 Hipparcos 거리와 원형성성성성성 흡착 모델링을 사용하여 저자들은 색 초과 E(B−V) = 0.08 ± 0.01 mag를 유도하고, HD 50138을 B6-7 III-V 항성으로 분류한다. 또한 Be, B[e], 또는 이중성 시나리오 중에서 모호한 진화 상태에 대해 논의한다.

ABSTRACT

The observed spectral variation of HD 50138 has led different authors to classify it in a very wide range of spectral types and luminosity classes (from B5 to A0 and III to Ia) and at different evolutionary stages as either HAeBe star or classical Be. Aims: Based on new high-resolution optical spectroscopic data from 1999 and 2007 associated to a photometric analysis, the aim of this work is to provide a deep spectroscopic description and a new set of parameters for this unclassified southern B[e] star and its interstellar extinction. Methods: From our high-resolution optical spectroscopic data separated by 8 years, we perform a detailed spectral description, presenting the variations seen and discussing their possible origin. We derive the interstellar extinction to HD 50138 by taking the influences of the circumstellar matter in the form of dust and an ionized disk into account. Based on photometric data from the literature and the new Hipparcos distance, we obtain a revised set of parameters for HD 50138. Results: Because of the spectral changes, we tentatively suggest that a new shell phase could have taken place prior to our observations in 2007. We find a color excess value of E(B-V) = 0.08 mag, and from the photometric analysis, we suggest that HD 50138 is a B6-7 III-V star. A discussion of the different evolutionary scenarios is also provided.

연구 동기 및 목표

• HD 50138, 극도로 변동성이 큰 스펙트럼을 보이는 분류되지 않은 B[e] 항성에 대한 오랫동안 지속된 분류의 모호성을 해결하기 위해.
• 업데이트된 데이터와 모델링을 사용하여 거리, 흡착, 스펙트럼 유형과 같은 주요 항성 파rameter의 정확도를 향상시키기 위해.
• 스펙트럼 및 광도 변화의 기원을 조사하기 위해, 특히 최근의 셸 단계 또는 원형성성성성 구조 형성의 가능성에 대해.
• 최신 관측 제약 조건을 바탕으로, 주계열 전 주기, Be/B[e] 전이, 이중성 시나리오 등 경쟁적인 진화 시나리오를 평가하기 위해.

제안 방법

• ESO 라 실라의 1.52m 및 2.2m 망원경과 피크 두 미디의 1.0m 망원경을 사용하여 1999년과 2007년에 HD 50138의 고해상도 가시광선 스펙트럼을 확보하였다.
• Hα, He I λ5876, Na I 선에서의 선형형태 변화를 세밀하게 분석하여 셸 또는 디스크 역학을 나타내는 변화를 탐지하였다.
• 관측된 SED 및 색 인덱스에 영향을 주는 원형성성성성 먼지와 이온화된 디스크의 영향을 모델링하여 간섭 흡착을 유도하였다.
• 문헌에서 확보한 광도 데이터와 함께 수정된 Hipparcos 거리(290 ± 71 pc)를 통합하여 재정의된 광도 및 효율 온도를 유도하였다.
• SYNSPEC 및 기타 스펙트럼 합성 도구를 사용하여 다양한 흡착 및 기하학적 조건 하에서 선형형태를 모델링하고 항성 파rameter를 추론하였다.
• 이중성 및 Be/B[e] 전이 시나리오를 분석하여 스펙트럼 특성, 라디얼 속도 안정성, 동반성의 부재를 기반으로 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1999년과 2007년 사이의 스펙트럼 변동성에 기반하여, HD 50138에서 새로운 셸 단계 또는 원형성성성성 구조 형성이 발생했는가?
• RQ2 HD 50138 방향으로의 진짜 간섭 흡착과 원형성성성성 흡착은 무엇이며, 이를 통해 유도된 항성 파rameter에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 업데이트된 거리와 광도 모델링을 기반으로 HD 50138의 재정의된 스펙트럼 유형과 광도 계급은 무엇인가?
• RQ4 관측된 변동성과 먼지 방출은 주계열 전 주기, Be/B[e] 전이, 또는 이중성 시나리오로 설명될 수 있는가?
• RQ5 HD 50138에 대해 이중성에 대한 관측적 증거가 있는가, 그리고 이는 원형성성성성 환경의 해석에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 1999년과 2007년 사이의 스펙트럼 변화에 기반하여, 새로운 셸 단계 또는 한쪽 팔을 가진 나선형 구조 형성이 일시적으로 유추된다.
• 색 초과는 E(B−V) = 0.08 ± 0.01 mag로 재정의되었으며, 간섭 흡착과 원형성성성성 흡착의 기여를 모두 고려하였다.
• 신규 Hipparcos 거리를 사용한 광도 및 스펙트럼 분석을 통해 HD 50138은 B6-7 III-V 항성으로 분류된다.
• 290 ± 71 pc의 수정된 거리는 중간 질량 항성의 다소 진화된 상태와 일치하는 광도를 이끌어낸다.
• 이중성 동반성에 대한 결정적인 증거는 발견되지 않았지만, 0.5–3.0 arcsec의 분리 가능성은 배제할 수 없다.
• 항성의 모호한 성격은 여전히 해결되지 않았으며, Be, B[e], 또는 주계열 전 주기로의 명확한 분류가 불가능하지만, Be와 B[e] 항성 간의 전이 물체일 가능성이 있다.