[論文レビュー] Newly discovered active binaries in the RasTyc sample of stellar X-ray sources

A. Frasca, P. Guillout+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 19, 2006

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 2被引用数 7

ひとこと要約

本研究では、光学分光および光度測定を用いて、RasTyc X線源サンプルに含まれる6つの新しい後期型活発連星系の発見と特徴付けを行った。ラジアル速度曲線、Hα線発光、リチウム含有量の分析により、強力なクロモスフィア活動、軌道同期、変動するHαプロファイルが確認され、これらの系はリチウム含有量から推定される年齢に基づいてRS CVn型またはBY Dra型変星と特定された。

ABSTRACT

We present preliminary results of follow-up optical observations, both photometric and spectroscopic, of stellar X-ray sources, selected from the cross-correlation of ROSAT All-Sky Survey (RASS) and TYCHO catalogues. Spectra were acquired with the Elodie spectrograph at the 193-cm telescope of the Haute Provence Observatory (OHP) and with the REOSC echelle spectrograph at the 91-cm telescope of the Catania Astrophysical Observatory (OAC), while UBV photometry was made at OAC with the same telescope. In this work, we report on the discovery of six late-type binaries, for which we have obtained good radial velocity curves and solved for their orbits. Thanks to the OHP and OAC spectra, we have also made a spectral classification of single-lined binaries and we could give first estimates of the spectral types of the double-lined binaries. Filled-in or pure emission H-alpha profiles, indicative of moderate or high level of chromospheric activity, have been observed. We have also detected, in near all the systems, a photometric modulation ascribable to photospheric surface inhomogeneities which is correlated with the orbital period, suggesting a synchronization between rotational and orbital periods. For some systems has been also detected a variation of H-alpha line intensity, with a possible phase-dependent behavior.

研究の動機と目的

• RasTycサンプル内の星間X線源の性質と特徴を特徴づけること、特に活発連星に焦点を当てる。
• 新たに同定された連星系の軌道解、スペクトル型、回転速度を特定すること。
• Hα発光プロファイルおよびリチウム含有量（Li I λ6708）を用いたクロモスフィア活動レベルの評価を行い、年齢推定を行うこと。
• 光度変動と軌道周期の相関関係を調査し、スピン-軌道同期を示唆すること。
• 片線スペクトロスコピック連星および二重線スペクトロスコピック連星の分類を行い、その基本パラメータを推定すること。

提案手法

• 分光観測は、OHPの193-cm望遠鏡に搭載されたEchelle分光計（ÉLODIE）およびOACの91-cm望遠鏡に搭載されたREOSC Echelle分光計を用いて実施した。
• ラジアル速度曲線は、観測スペクトルと基準星テンプレートとの相互相関関数（CCFs）を用いて導出し、これにより軌道解の決定が可能になった。
• スペクトル分類は、ROTFASTコードを用いた回転によるスペクトル幅の一致を用い、ターゲットスペクトルをELODIEアーカイブおよびOACデータから得た標準星と比較した。
• 光度測定はOACでU-B-Vシステムで実施され、表面不均一性および軌道モodulationと関連する変動を検出することを目的とした。
• Hα発光プロファイルは、非活発星の回転幅拡大スペクトルから作成した非活性テンプレートを用いて分析し、クロモスフィア活動の検出を可能にした。
• リチウム等価幅（EW_Li）はÉLODIEスペクトルで測定され、非局所熱的平衡（NLTE）計算（Pavlenko 1996）を用いてlog N(Li)に変換された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RasTycサンプルに新たに発見された活発連星系の軌道解および基本パラメータは何か？
• RQ2 Hα発光によって示されるクロモスフィア活動は、これらの連星系において、異なる軌道位相でどのように変化するか？
• RQ3 光度変動によるモodulationから、これらの系において回転周期と軌道周期がどの程度同期しているか？
• RQ4 これらの星におけるリチウム含有量は何か？ これは星の年齢および進化状態に何を示唆するか？
• RQ5 本サンプルにおける片線および二重線スペクトロスコピック連星に対して、スペクトル分類およびv sin iの測定が信頼性を持って可能か？

主な発見

• 6つの新しい後期型活発連星系が同定され、軌道周期は1.75～36.2日であり、主系列星および進化した星を含むコンポーネントを有する。
• すべての系で、光度変動が軌道周期と相関しており、スピン-軌道同期および表面不均一性を示している。
• Hα発光プロファイルは顕著に変動する：HD 183957は弱発光の満たしを示すが、215940および072133は強発光、二重ピーク、または複雑な発光特徴を示し、高いクロモスフィア活動を示している。
• DF CamおよびRasTyc 221428のHα線強度は軌道位相に応じて変化し、位相依存の活動またはスポットの進化を示唆している。
• 3つの星でリチウム含有量（log N(Li)）が測定され、1.3～1.8の範囲にあり、若年星集団と整合的であった。
• 投影回転速度（v sin i）はHD 183957の4 km/sからDF Camの35 km/sの範囲にあり、最も低い活動度は最も遅い回転星で観測された。