[論文レビュー] 2mass/Hipparcos Extinctions and Distances in the Serpens - Aquila Region.IV. Error Propagation. Individual stars and mean values

J. Knude|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2011

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、2MASSおよびHipparcosの光度測定における誤差伝播を調査し、Serpens-Aquila星形成領域における星の減光量と距離を導出する。$(H-K)_0$ 対 $(J-H)_0$ および $(J-K)_0$ 対 $M_J$ の関係を適用することで、中央値としての $A_J$ の誤差は約0.1 mag、$M_J$ の誤差は約0.3 mag、相対距離誤差は15%のピークを示し、Serpens-Aquilaの星間雲は $A_J/\text{distance}$ の局所的最大値に基づき203 ± 7 pcの位置にあることが判明した。

ABSTRACT

We estimate errors from the application of the main sequence $(H-K)_0 \ vs. \ (J-H)_0$ and $(J-K)_0 \ vs. \ M_J$ relations on 2mass photometry to provide stellar extinctions and distances. The error propagation on individual stars in the Serpens -- Aquila star forming region is investigated. Results: errors on the $J-band$ extinction $σ_{A_J}$ are found in the range from 0.05 to 0.20 mag and peak at $\approx$0.1. For the absolute $J-band$ magnitudes the $σ_{M_J}$ range is found from 0.1 to 0.5 mag and the distribution has a pronounced maximum at $\approx$0.3 mag. Individual relative distance errors, $σ_{distance}/distance$, are found in the interval from 8$%$ to 25$%$ and peak at 15$%$. If cloud distances are identified with the location of a local maximum of the $A_J(median)/distance(median)$ variation the Serpens -- Aquila cloud may be at 203$\pm$7 pc. We propose that the median absolute deviation from the median of $A_J$ could be used as a cloud distance indicator

研究の動機と目的

• 2MASSおよびHipparcosの光度測定から導かれる減光量および距離推定値の不確実性を定量化すること。
• 主系列星における $(H-K)_0$ 対 $(J-H)_0$ および $(J-K)_0$ 対 $M_J$ の色マグニチュード関係における誤差伝播を評価すること。
• $A_J$ の中央絶対偏差（MAD）が星間雲距離の指標として信頼できるかを評価すること。
• $A_J/\text{distance}$ の比とその局所的最大値を用いて、Serpens-Aquila星間雲の距離を特定すること。
• 今後の3次元減光マッピングを支援するため、個々の星および減光量・距離の平均値の誤差推定値を提供すること。

提案手法

• 2MASSシステムに変換されたBessell & Brett (1988)の固有色関係を用いて減光量を推定する。
• 観測された $(J-H)_0$、$(H-K)_0$ 色に赤化ベクトルを適用し、色超過 $E_{J-H}$ と標準減光則を用いて $A_J$ を決定する。
• Hipparcos-2MASS共通星を用いて校正された $M_J$ 対 $(J-K)_0$ 関係を用いて絶対等級を導出する。
• 距離の計算には距離モジュラス式を用いる：$r(\text{pc}) = 10^{0.2(J - M_J - A_J + 5)}$。
• 30 pcの距離チャンクを用いて、中央値 $A_J$、中央値距離、およびそれらの平均値の誤差を計算する。
• 減光分布のずれを特定することで、$A_J$ の中央絶対偏差（MAD）を星間雲位置の頑健な指標として提案する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Serpens-Aquila領域における個々の星の $J$ バンド減光量 ($\sigma_{A_J}$) の典型的な誤差は何か？
• RQ2 絶対 $J$ バンド等級 ($\sigma_{M_J}$) および相対距離 ($\sigma_{\text{distance}}/\text{distance}$) の誤差分布はどのように分布するか？
• RQ3 $A_J$ の中央絶対偏差（MAD($A_J$)）は、星間雲距離の信頼できる指標として機能するか？
• RQ4 $A_J/\text{distance}$ の比とその局所的最大値に基づいて、Serpens-Aquila星間雲はどこにあるか？
• RQ5 光度測定誤差（≤0.040 mag）は、固有色が一意に定まる星の選別にどのように影響するか？

主な発見

• 個々の $J$ バンド減光量誤差 ($\sigma_{A_J}$) は0.05〜0.20 magの範囲にあり、約0.1 magでピークを示す。
• 絶対 $J$ バンド等級誤差 ($\sigma_{M_J}$) は0.1〜0.5 magの範囲にあり、0.3 magで顕著なピークを示す。
• 相対距離誤差 ($\sigma_{\text{distance}}/\text{distance}$) は8%〜25%の範囲にあり、15%でピークを示す。
• Serpens-Aquila星間雲は、$A_J(\text{中央値})/\text{距離}(\text{中央値})$ の変動における局所的最大値に基づき、203 ± 7 pcの位置にある。
• $A_J$ の中央絶対偏差（MAD($A_J$)）は、$A_J/\text{distance}$ のピークとほぼ一致しており、星間雲距離の指標としての有用性を示唆している。
• 203.3 pcのチャンクにおける $A_J/\text{distance}$ の比の誤差は5.5 × 10⁻⁵ mag/pcと推定され、中央値を形成する星は177個である。