[论文解读] Multiplicity among chemically peculiar stars II. Cool magnetic Ap stars

F. Carrier, P. North+2 more|ArXiv.org|Aug 5, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 66被引用 64

一句话总结

本研究为16个低温磁性Ap型双星系统提供了新的轨道解，其中包括四个SB2双星系统，发现Ap型双星的质量比分布与普通G型主序星无统计学差异。然而，Ap型双星表现出独特的周期分布，无任何系统周期短于3天，表明存在显著的短周期双星缺失现象，暗示Ap星特有的形成或演化机制——可能与磁场和慢速自转有关——限制了其双星构型。

ABSTRACT

We present new orbits for sixteen Ap spectroscopic binaries, four of which might in fact be Am stars, and give their orbital elements. Four of them are SB2 systems: HD 5550, HD 22128, HD 56495 and HD 98088. The twelve other stars are : HD 9996, HD 12288, HD 40711, HD 54908, HD 65339, HD 73709, HD 105680, HD 138426, HD 184471, HD 188854, HD 200405 and HD 216533. Rough estimates of the individual masses of the components of HD 65339 (53 Cam) are given, combining our radial velocities with the results of speckle interferometry and with Hipparcos parallaxes. Considering the mass functions of 74 spectroscopic binaries from this work and from the literature, we conclude that the distribution of the mass ratio is the same for cool Ap stars as for normal G dwarfs. Therefore, the only differences between binaries with normal stars and those hosting an Ap star lie in the period distribution: except for the case of HD 200405, all orbital periods are longer than (or equal to) 3 days. A consequence of this peculiar distribution is a deficit of null eccentricities. There is no indication that the secondary has a special nature, like e.g. a white dwarf.

研究动机与目标

• 通过径向速度监测，确定低温磁性Ap星的多星频率及轨道参数。
• 研究强磁场和慢速自转是否影响Ap星的双星频率或轨道特征，与普通恒星进行比较。
• 检验Ap星被排除在短周期双星之外的假设，即是否由于潮汐锁定和自转抑制化学异常所致。
• 通过径向速度分析与现有数据对比，澄清模糊系统的本质（如HD 200405、HD 196133、HD 201601）。
• 基于轨道质量函数，评估Ap双星中次星是否倾向于为白矮星或其他致密天体。

提出的方法

• 使用位于上普罗旺斯天文台的CORAVEL光谱仪获取径向速度测量，该仪器专为晚型星和慢速自转恒星优化。
• 采用ORBIT代码拟合径向速度曲线，以确定轨道周期、偏心率和速度振幅等轨道元素。
• 对部分系统，基于径向速度振幅和轨道周期计算质量函数，从而估算成员星质量。
• 结合视宁度干涉测量与Hipparcos视差数据，估算HD 65339的单个星体质量。
• 利用日内瓦与Maitzen系统的光度数据交叉验证光谱异常性并评估光度变异性。
• 结合本研究与文献数据，采用统计方法比较Ap双星与普通G型主序星的质量比分布。

实验结果

研究问题

• RQ1 与普通主序星相比，低温磁性Ap星中光谱双星的频率和轨道分布如何？
• RQ2 Ap星是否倾向于避开短周期双星？若是，这是由于潮汐锁定还是内在形成约束所致？
• RQ3 根据质量函数分析，Ap双星中的次星是否倾向于为白矮星或其他致密天体？
• RQ4 疑似Ap星（如HD 196133、HD 201601）的径向速度变化如何与表面不均匀性或双星性质相关？
• RQ5 Ap双星的质量比分布是否与普通G型主序星无统计学差异，表明其形成路径相似？

主要发现

• 为16个低温磁性Ap星系统确定了新的光谱双星轨道解，包括四个SB2系统：HD 5550、HD 22128、HD 56495和HD 98088。
• Ap双星的质量比分布与普通G型主序星无统计学差异，表明质量比选择无显著偏差。
• 所有Ap双星的轨道周期均≥3天，未发现周期短于该阈值的系统，表明存在显著的周期缺失。
• 短周期双星的缺失并非由于次星为白矮星，质量函数分析未发现此类致密伴星的证据。
• 对于HD 65339，结合径向速度、视宁度干涉测量与Hipparcos视差数据，估算出主星质量约为1.5 M☉。
• 观测到近圆轨道（零偏心率）的缺失，与周期分布一致，提示Ap双星系统存在动力学或形成约束。