[논문 리뷰] Theta Hya: Spectroscopic identification of a second B star + white dwarf binary

M. R. Burleigh, M. A. Barstow|arXiv (Cornell University)|1998. 10. 07.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 1인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 극자외선 탐사기(EUVE) 자료를 이용해 B형 항성 θ Hya와의 이중성에서 뜨거운 백색왜성 연성체를 분광학적으로 규명하였으며, 이는 두 번째로 확인된 B형 항성 + 백색왜성 이중성계이다. 저자들은 백색왜성의 온도를 25,000–31,000 K로 제약하여 백색왜성의 초기-최종 질량 관계 및 백색왜성의 최대 원천 질량에 대한 관측적 한계를 제시한다.

ABSTRACT

We report the identification, in an Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) spectrum, of a hot white dwarf companion to the 3rd magnitude late-B star Theta Hya (HR3665, HD79469). This is the second B star + white dwarf binary to be conclusively identified; Vennes, Berghofer and Christian (1997), and Burleigh and Barstow (1998) had previously reported the spectroscopic discovery of a hot white dwarf companion to the B5V star y Pup (HR2875). Since these two degenerate stars must have evolved from main sequence progenitors more massive than their B star companions, they can be used to place observational lower limits on the maximum mass for white dwarf progenitors, and to investigate the upper end of the initial-final mass relation. Assuming a pure hydrogen composition, we constrain the temperature of the white dwarf companion to Theta Hya to lie between 25,000K and 31,000K. We also predict that a third bright B star, 16 Dra (B9.5V), might also be hiding an unresolved hot white dwarf companion.

연구 동기 및 목표

• 극자외선 관측을 통해 B형 항성 θ Hya와의 이중성에서 백색왜성 연성체를 식별하고 특성화하는 것.
• 통계적 제약을 강화하기 위해 두 번째로 확인된 B형 항성 + 백색왜성 이중성계를 확립하는 것.
• 이 시스템을 이용해 백색왜성 원천 질량의 관측적 하한선을 도출하는 것.
• 관측된 백색왜성 온도와 질량을 통해 初기-최종 질량 관계의 상한선을 조사하는 것.

제안 방법

• θ Hya와의 이중성에서 뜨거운 백색왜성 연성체의 복사선을 탐지하기 위해 극자외선 탐사기(EUVE) 스펙트럼을 분석하는 것.
• 순수 수소 조성 가정 하에 백색왜성의 유효 온도를 제약하기 위한 스펙트럼 피팅.
• 이전 탐지 사례, 예를 들어 y Pup 시스템과의 비교를 통해 식별 방법의 타당성을 검증하는 것.
• 관측된 EUV 복사량을 해석하고 온도 범위를 유도하기 위해 대기 모델링을 사용하는 것.
• 유도된 백색왜성 온도를 바탕으로 원천 질량 한계를 추론하기 위해 진화 모델을 적용하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 B형 항성 θ Hya와의 이중성에서 극자외선 EUVE 자료를 통해 뜨거운 백색왜성 연성체를 분광학적으로 식별할 수 있는가?
• RQ2 순수 수소 조성 가정 하에 θ Hya의 백색왜성 연성체의 유효 온도 범위는 무엇인가?
• RQ3 이 시스템의 발견이 백색왜성의 초기-최종 질량 관계에 대한 제약에 어떻게 기여하는가?
• RQ4 이 시스템의 관측된 성질을 바탕으로 백색왜성 원천 질량의 추정 최대값은 무엇인가?
• RQ5 16 Dra와 같은 밝은 B형 항성들도 해석되지 않은 뜨거운 백색왜성 연성체를 수반할 수 있는가?

주요 결과

• 극자외선 탐사기(EUVE) 자료를 통해 θ Hya와의 이중성에서 뜨거운 백색왜성 연성체가 분광학적으로 식별되었다.
• 순수 수소 조성 가정 하에 백색왜성의 유효 온도는 25,000 K에서 31,000 K 사이로 제약되었다.
• 이 시스템은 이전에 y Pup 주위에서 탐지된 바 있는 두 번째로 확인된 B형 항성 + 백색왜성 이중성계이다.
• 이 발견은 백색왜성 원천 질량의 최대값에 대한 관측적 하한선을 제공한다.
• 저자들은 16 Dra(B9.5V) 역시 해석되지 않은 뜨거운 백색왜성 연성체를 수반할 수 있을 것으로 예측한다.
• 관측된 백색왜성 온도를 통해 초기-최종 질량 관계의 상한선에 대한 제약를 뒷받침하는 데 기여한다.