[論文レビュー] Absolute Proper Motions of Open Clusters: I. Observational data

Holger Baumgardt, C. Dettbarn+1 more|ArXiv.org|Oct 16, 2000

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 3被引用数 84

ひとこと要約

本論文は、ヒッパルコス・カタログデータを用いて205個の散開星団について包括的な測位解析を実施し、地上望遠鏡の光度測定、径方向速度、自己運動データとヒッパルコスの parallax および自己運動データを統合することで、630名の確実なメンバーと100名の可能性のあるメンバーを同定した。本研究では、距離が200 pcを超える星団に対して絶対的自己運動および parallax を提供し、光度距離との良好な一致を確認するとともに、いくつかのセフェイド変星のメンバー資格を解消した。

ABSTRACT

Mean proper motions and parallaxes of 205 open clusters were determined from their member stars found in the Hipparcos Catalogue. 360 clusters were searched for possible members, excluding nearby clusters with distances D < 200 pc. Members were selected using ground based information (photometry, radial velocity, proper motion, distance from the cluster centre) and information provided by Hipparcos (proper motion, parallax). Altogether 630 certain and 100 possible members were found. A comparison of the Hipparcos parallaxes with photometric distances of open clusters shows good agreement. The Hipparcos data confirm or reject the membership of several Cepheids in the studied clusters.

研究の動機と目的

• 200 pcを超える距離の散開星団の絶対的自己運動および parallax を特定することで、銀河の回転曲線および銀河中心までの距離の運動論的モデリングを改善すること。
• ヒッパルコスの測位データと地上の光度測定、径方向速度、自己運動データを統合し、ヒッパルコス星の中から星団メンバーを同定すること。
• 散開星団のヒッパルコス parallax と光度距離を比較し、両手法における系統的誤差を評価すること。
• 高精度なヒッパルコス測位データを用いて、散開星団内のセフェイド変星のメンバー資格を検証すること。
• 将来の散開星団形成および進化に関する研究のための、平均測位パラメータの信頼性の高い観測データベースを構築すること。

提案手法

• Lyngå (1987) の360個の散開星団から、距離 D < 200 pc の星団は、共通の自己運動仮定が成立しないため除外した。
• Lyngåのカタログからの距離と視直径を用いて、推定された潮汐半径（12 pc）内に候補星を同定した。
• 光度測定、分光学、径方向速度、自己運動、 parallax、星団中心からの角度距離の複数基準を用いてメンバー選別を実施した。
• 重み付き最小二乗法を用いて平均自己運動および parallax を計算し、誤差推定値および相関係数を算出した。
• B-VおよびV等級のデータから光度距離を計算し、ヒッパルコス parallax と一致するかを比較した。
• セフェイドのメンバー資格を、そのヒッパルコス測位データが星団の平均パラメータと一致するか、および内部的一致性を検証することで評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ヒッパルコス parallax は散開星団において光度距離と一致するか？ これは両手法における系統的誤差について何を示唆するか？
• RQ2 高精度なヒッパルコス測位データは、散開星団内のセフェイド変星のメンバー資格を解消できるか？
• RQ3 星団あたりの星の数が少ない場合（たまには1個しか存在しない場合も）に、ヒッパルコスデータと地上データを統合してメンバーを同定する方法の信頼性はいかがなものか？
• RQ4 距離が200 pcを超える遠方の散開星団の平均自己運動および parallax は、ミルキーウェイの運動論的モデリングにどのように寄与するか？
• RQ5 近距離星団（D < 200 pc）を除外することで、平均測位パラメータ推定の正確性にどのような影響が生じるか？

主な発見

• ヒッパルコス parallax は散開星団において光度距離と良好に一致しており、両手法の整合性が確認され、系統的誤差は最小限であることが示された。
• 星団平均パラメータとの測位的一致性に基づき、いくつかのセフェイド変星のメンバー資格が確認されたり否定されたりした。
• 205個の散開星団にわたり、合計で630名の確実なメンバーと100名の可能性のあるメンバーが同定され、各星団の平均自己運動および parallax が導出された。
• 星団あたりの星の数が少ない（たまには1個しか存在しない）状況下でも、メンバーを効果的に同定できたことから、本手法は希なデータ条件下でも頑健であることが示された。
• parallax と自己運動パラメータ間の相関係数が計算され、報告された。これにより、将来的な運動論的研究における誤差伝搬および不確実性評価が可能になった。
• 本データセットは、銀河構造、星団運動論、および銀河中心までの距離に関する将来的な研究の信頼できる観測的基盤を提供する。