[논문 리뷰] VLBI observations of two single dMe stars: spatial resolution and astrometry

M. Pestalozzi, A. O. Benz외 2명|University of Hertfordshire Research Archive (University of Hertfordshire)|1999. 12. 08.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 2인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 3.6 cm에서의 VLBI를 사용하여 두 개의 dMe 항성인 YZ CMi와 AD Leo의 코로나 전파 방출을 해상도를 높여 분석한다. YZ CMi는 0.98 ± 0.2 mas의 FWHM 가우시안 성분을 보이며, 이는 코로나 크기 1.77 × 10¹⁰ cm (0.7 ± 0.3 R⋆)를 나타내며, 전도도 온도 7.3 × 10⁷ K는 기립진동 동반 방출과 일치한다; AD Leo의 방출은 해상도가 없으며, <2.8 × 10¹⁰ cm (<0.8 R⋆)의 상한선을 설정한다. YZ CMi의 VLBA 위치는 잘못된 운동량 보정으로 인해 히파르코스와 32 mas의 차이를 보이며, 이를 보정한다.

ABSTRACT

We report on 3.6 cm VLA and VLBA observations of YZ CMi and AD Leo, two nearby dMe stars. We resolve YZ CMi and can fit a circular symmetrical gaussian component of FWHP of 0.98 +/-0.2 mas, corresponding to an extent of the corona above the photosphere of 1.77 x 10^{10} +/-8.8 x 10^{9} cm or 0.7 +/-0.3 Rstar (Rstar refers to the photospheric radius). We obtain an estimate of the brightness temperature of 7.3 x 10^{7} K, which is consistent with that expected from gyrosynchrotron emission. For AD Leo the emitting region is unresolved. We therefore set a conservative upper limit to its diameter of 1.8 times the photosphere diameter, which leads to an extent of the corona above the photosphere of &lt;2.8 x 10^{10} cm or &lt;0.8 Rstar. We compare the radio emitting dMe stars with measured sizes with the Sun and conclude that these active stars have much more extended coronal radio emission than the Sun. The VLBA position of YZ CMi has been found to differ by 32 mas from the positions calculated from the Hipparcos catalogue. The discrepancy is caused by large errors in the listed proper motion. An improved value is given.

연구 동기 및 목표

• 고해상도 VLBI를 사용하여 활성 dMe 항성의 코로나 전파 방출의 공간적 구조와 범위를 조사하기 위해.
• YZ CMi와 AD Leo의 전파 방출 영역의 물리적 크기와 전도도 온도를 결정하기 위해.
• 히파르코스 천체목록의 항성 위치 정확도를 VLBA 측정치와 비교하여 평가하기 위해.
• dMe 항성의 코로나 전파 방출 특성과 태양의 특성을 비교하여 공간적 범위에서의 차이점을 강조하기 위해.

제안 방법

• 3.6 cm에서 VLA와 VLBA를 사용하여 하위 밀리초각 해상도를 확보하기 위해 VLBI 관측을 수행하였다.
• YZ CMi의 전파 방출에 대해 원형 대칭 가우시안 성분을 피팅하여 전체 폭 반폭(FWHM)을 결정하였다.
• 형광 구조가 감지되지 않은 AD Leo의 경우, 빔 크기와 신호 대 잡음비를 바탕으로 소스 지름의 상한선을 유도하였다.
• 방출 메커니즘을 평가하기 위해 방출 밀도와 소스 크기를 바탕으로 전도도 온도를 계산하였다.
• 히파르코스 천체목록의 천체측위와 VLBA 측정치를 비교하여 불일치를 확인하였다.
• 관측된 위치 오차에서 유도된 운동량 보정을 통해 천체측위 해결을 향상시켰다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 YZ CMi의 전파 방출 코로나 영역의 공간적 범위는 무엇이며, 표면 반경과 비교해보면 어떻게 되는가?
• RQ2 AD Leo의 전파 방출은 해상도가 되는가? 만약 그렇지 않다면 소스 크기에 대해 어떤 상한선을 설정할 수 있는가?
• RQ3 YZ CMi의 전파 방출 전도도 온도는 얼마이며, 기립진동 동반 방출 메커니즘을 지지하는가?
• RQ4 왜 히파르코스 천체목록의 YZ CMi 위치가 VLBA 측정치와 다를까? 보정된 운동량은 무엇인가?
• RQ5 dMe 항성의 코로나 전파 방출 특성은 공간적 범위 측면에서 태양과 비교해보면 어떻게 되는가?

주요 결과

• YZ CMi의 전파 방출은 원형 가우시안 성분으로 해상도가 확보되었으며, FWHM는 0.98 ± 0.2 mas이며, 이는 코로나 크기 1.77 × 10¹⁰ cm (0.7 ± 0.3 R⋆)에 해당한다.
• YZ CMi의 전도도 온도는 7.3 × 10⁷ K이며, 항성 코로나의 자화된 플라즈마에서 기립진동 동반 방출과 일치한다.
• AD Leo의 전파 방출은 해상도가 없으며, 상한선은 표면 직경의 1.8배 이하로, 코로나 크기 <2.8 × 10¹⁰ cm (<0.8 R⋆)를 의미한다.
• YZ CMi의 VLBA 위치는 히파르코스 천체목록과 32 mas의 차이를 보이며, 주로 목록에 기재된 운동량 오차로 인한 것이다.
• 이 연구는 YZ CMi의 개선된 운동량을 유도하여 천체측위 불일치를 보정하였다.
• dMe 항성은 태양보다 훨씬 더 넓은 코로나 전파 방출을 보이며, 더 강하거나 더 넓게 퍼진 자기 활동을 나타낸다.