[论文解读] Photometry of Delta Scorpii from 1996 to 2013 using SOHO LASCO C3 coronograph

Costantino Sigismondi, Graziano Ucci+3 more|arXiv (Cornell University)|Oct 30, 2014

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 1被引用 3

一句话总结

本研究利用SOHO LASCO C3日冕仪于1996年至2013年期间获取的未经处理的FITS图像，将变星天蝎座δ（Delta Scorpii）的测光光变曲线扩展至该时段，该日冕仪在太阳合期间捕捉到该恒星。分析显示，1996–1997年期间其最小视星等稳定在2.5等，证实了与双星轨道相关的11年周期性变化，视星等的散差主要源于日冕仪系统中的渐晕效应和衍射效应。

ABSTRACT

The variabile star Delta Scorpii is in conjunction with the Sun at the end of November each year. We studied its magnitude by averaging the observations of 28 Nov - 1 Dec from 1996 to 2013 using the coronograph LASCO C3 on-board the SOHO Satellite and we extended of four years, i.e. 25 % of the total light curve, back to 1996, with respect to the present AAVSO dataset on this star. The 0.2 magnitude scatters of the single measurements have been studied and the sources of such disturbances are vignetting and diffraction patterns from the coronograph. The new data collected on Delta Scorpii show its minimum at mv=2.5 magnitudes for 1996 and 1997, confirming the values observed during the minimum of 2009, and the main periodicity of 11 years in the stellar variability.

研究动机与目标

• 通过利用SOHO LASCO C3观测数据，将天蝎座δ的测光光变曲线扩展至AAVSO数据集之外。
• 研究在太阳合期间使用日冕仪进行恒星测光时，视星等散差的可靠性和来源。
• 验证SOHO LASCO C3在太阳合期间对黄道带恒星进行差分测光的适用性。
• 量化渐晕和衍射等光学效应对日冕仪视场内测光精度的影响。

提出的方法

• 获取SOHO LASCO C3日冕仪在1996年11月至2013年12月期间的未经处理的FITS图像。
• 选择天蝎座β（Beta Scorpii）和天蝎座π（Pi Scorpii）作为参考恒星，因其与天蝎座δ具有相近的B-V色指数。
• 排除恒星靠近太阳日冕或处于高渐晕与衍射效应区域的数据。
• 应用差分测光技术，基于C3仪器的通带响应测量V波段视星等。
• 通过测量Pi Scorpii亮度的径向依赖性，对渐晕效应进行定量分析，以隔离其影响。
• 利用数值转换公式将C3星等与约翰逊V波段数据进行比较：对于温度为27,000 K的黑体，$ M_V = M_{C3} + 0.093 $。

实验结果

研究问题

• RQ1 SOHO LASCO C3数据能否可靠地用于将天蝎座δ的测光光变曲线扩展至AAVSO数据集之外？
• RQ2 在太阳附近观测恒星时，SOHO LASCO C3观测中视星等散差的主要来源是什么？
• RQ3 天蝎座δ的11年变异性周期是否在1996–2013年扩展数据集中持续存在？
• RQ4 渐晕和衍射等光学效应在多大程度上导致日冕仪成像中的测光不确定性？
• RQ5 能否通过黑体转换将太阳合期间天蝎座δ的星等准确校准至约翰逊V波段？

主要发现

• 测光数据将天蝎座δ的光变曲线回溯至1996年，覆盖范围比现有AAVSO数据集增加了25%。
• 在1996–1997年期间，天蝎座δ的最小视星等为2.5等，与2009年观测到的最小值一致。
• 1996–2013年完整数据集中，天蝎座δ的11年周期性变化得到确认，支持其与双星轨道周期的关联。
• 单次测量中约0.2等的视星等散差主要归因于渐晕效应（0.15等）和衍射效应（0.154等）。
• 渐晕与衍射的综合效应解释了观测到的测光分散，且平均星等随时间无显著系统性趋势。
• 从LASCO C3星等到约翰逊V波段星等的转换关系量化为 $ M_V = M_{C3} + 0.093 $（适用于27,000 K黑体），实现了跨校准。