[論文レビュー] CCD photometric search for peculiar stars in open clusters. VII. Berkeley 11, Berkeley 94, Haffner 15, Lynga 1, NGC 6031, NGC 6405, NGC 6834 and Ruprecht 130

E. Paunzen, M. Netopil+4 more|ArXiv.org|Feb 26, 2006

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 21被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、8個の開放集団を対象にCCD $Δ a$ 光度測定を用い、磁気的化学的に奇妙な（CP2）、Be/Ae、金属量が弱い星を検出する。5200 Å付近のフラックス低下を診断として用い、等時曲線フィッティングにより年齢、距離、赤道量を高精度で推定可能である。23個のCP2星、8個のBe/Ae星、8個の金属量が弱い星が確認され、文献値と良好な一致を示した。

ABSTRACT

The detection of magnetic chemically peculiar (CP2) stars in open clusters of the Milky Way can be used to study the influence of different galactic environments on the (non-)presence of peculiarities, which has to be taken into account in stellar evolution models. Furthermore it is still unknown if the CP2 phenomenon evolves, i.e. does the strength of the peculiarity feature at 5200A, increase or decrease with age. We have observed eight young to intermediate age open clusters in the Delta a photometric system. This intermediate band photometric system samples the depth of the 5200A, flux depression by comparing the flux at the center with the adjacent regions having bandwidths of 110A, to 230A. The Delta a photometric system is most suitable to detect CP2 stars with high efficiency, but is also capable of detecting a small percentage of non-magnetic CP objects. Also, the groups of (metal-weak) lambda Bootis, as well as classical Be/shell stars, can be successfully investigated. This photometric system allows one to determine the age, reddening and distance modulus by fitting isochrones. Among the presented sample of eight galactic clusters, we have detected twenty three CP2, eight Be/Ae and eight metal-weak stars. Another six objects show a peculiar behaviour which is most probably due to a non-membership,variability or duplicity. Fitting isochrones to Delta a photometry yields estimates of the age, reddening and distance that are in excellent agreement with published values.

研究の動機と目的

• 異なる銀河的環境における開放集団内での磁気的化学的に奇妙な（CP2）星の出現頻度を調査すること。
• 10〜160 Myrの年齢を有する集団を分析することで、CP2現象が年齢とともにどのように進化するかを明らかにすること。
• $Δ a$ 光度測定法が、CP2星およびBe/Ae星や $λ$ Bootis星などの関連対象を検出するための信頼できる手法であるかを検証すること。
• CCD $Δ a$ 光度測定に等時曲線フィッティングを適用し、集団の年齢、赤道量（$E(B-V)$）、距離モジュラス（$m_V - M_V$）を高精度で導出すること。
• 会員性、変光性、連星性の指標を用いた照合により、光度測定による検出の信頼性を評価すること。

提案手法

• CP2星に特徴的な5200 Å付近のフラックス低下を検出するため、中帯フィルター（5007 Å（$g_1$）、5199 Å（$g_2$）、5466 Å（$y$））を用いた $Δ a$ 光度測定法を採用した。
• 0.9 m〜3.6 mの望遠鏡を備えた4か所の観測所（BNAO Rozhen、CTIO、ESO-La Silla、CASLEO）で観測を行い、画素数と視野が異なるCCDを用いた。
• IRAF V2.12.2を用いて標準的なCCD減算とポイントスプレッド関数光度測定を実施。$(g_1 - y)$ および $y$ 等級は既知の変換式を用いてキャリブレーションした。
• $Δ a$ 値を、5200 Åの谷とその隣接する連続スペクトルとの間のフラックス差として計算し、負の $Δ a$ 値を示す対象をCP2星と特定した。
• 理論的等時曲線を $V$ 対 $(g_1 - y)$ 色-等級図にフィットさせ、集団の年齢、赤道量（$E(B-V)$）、距離モジュラス（$m_V - M_V$）を導出した。
• 結果を文献値と照合し、疑わしい対象については会員性、変光性、連星性の指標を用いて検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 年齢や銀河中心距離が異なる開放集団における磁気的化学的に奇妙な（CP2）星の出現頻度はいかほどか？
• RQ2 5200 Å付近のフラックス低下の強度（異常性の指標）は、集団の年齢とともに系統的に変化するか？
• RQ3 $Δ a$ 光度測定法は、開放集団内におけるCP2星および関連対象（例：Be/Ae星、$λ$ Bootis星）の検出にどの程度効果的か？
• RQ4 文献値と比較した場合、$Δ a$ 光度測定により年齢、赤道量、距離モジュラスといった集団パラメータを信頼性高く導出できるか？
• RQ5 6個の対象で観測された異常な振るまいの原因は何か？また、会員性、変光性、連星性はどのようにして除外または確認できるか？

主な発見

• 8個の開放集団にわたり23個のCP2星が検出され、特にLyngå 1では全候補メンバーの約30％が異常な振るまいを示した。
• 8個のBe/Ae星が同定され、そのうち3個は既知の対象であり、H$α$線発光星カタログと照合することで追加の候補が確認された。
• 8個の金属量が弱い星が検出され、$Δ a$ システムが負の $Δ a$ 値によりこのような対象を同定できることを裏付けた。
• 6個の対象が異常な振るまいを示したが、これは非会員性、変光性、連星性が原因である可能性が高く、2例（例：#129）では90日間で0.2〜0.3 magの明るさ変動が観測された。
• CCD $Δ a$ 光度測定に等時曲線フィッティングを適用した結果、文献値と良好に一致する集団パラメータ（年齢、$E(B-V)$、$m_V - M_V$）が得られた。特にRuprecht 130では、log $t$ = 7.9、$E(B-V)$ = 1.20、$m_V - M_V$ = 15.0 であった。
• $Δ a$ 光度測定法は極めて効果的であり、磁気的CP星の検出効率は最大95％に達し、多様な銀河的環境においても信頼性の高いパラメータ推定が可能となった。