[论文解读] The Clusters AgeS Experiment (CASE). Variable stars in the field of the globular cluster NGC 6362

J. Kałużny, Thompson, I. B.+3 more|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2014

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 3

一句话总结

本研究基于1995年至2009年期间使用 du Pont 和 Swope 望远镜获取的数据，对 NGC 6362 进行了全面的测光调查，识别出69颗周期性变星，其中包括25颗新发现的变星。主要发现包括：在球状星团中首次发现由两颗红巨星组成的食双星（V49）；在转折点区域发现七颗分离开食双星；在蓝离散星中发现18颗自行成员星，其中 V38 属于 SX Phe 型变星，表现出复杂的多周期脉动。

ABSTRACT

The field of the globular cluster NGC 6362 was monitored between 1995 and 2009 in a search for variable stars. BV light curves were obtained for 69 periodic variables including 34 known RR Lyr stars, 10 known objects of other types and 25 newly detected variables. Among the latter we identified 18 proper-motion members of the cluster: seven detached eclipsing binaries (DEBs), six SX Phe stars, two W UMa binaries, two spotted red giants, and a very interesting eclipsing binary composed of two red giants - the first example of such a system found in a globular cluster. Five of the DEBs are located at the turnoff region, and the remaining two are redward of the lower main sequence. Eighty-four objects from the central 9x9 arcmin^2 of the cluster were found in the region of cluster blue stragglers. Of these 70 are proper motion (PM) members of NGC 6362 (including all SX Phe and two W UMa stars), and five are field stars. The remaining nine objects lacking PM information are located at the very core of the cluster, and as such they are likely genuine blue stragglers.

研究动机与目标

• 通过长期测光监测，识别并表征球状星团 NGC 6362 视场内的变星。
• 确定新发现变星的本质及其成员身份，特别是位于蓝离散星和转折点区域的变星。
• 研究在低消光、邻近球状星团中，致密双星系统（尤其是触碰双星和食双星）的形成与演化。
• 评估核演化与磁制动在球状星团中触碰双星形成过程中的作用。

提出的方法

• 使用位于拉斯坎帕纳斯天文台的2.5米 du Pont 望远镜和1.0米 Swope 望远镜，在14年（1995–2009）间获取测光数据。
• 采用 ISIS V2.1（du Pont）和 DIAPL（Swope）软件包的图像相减技术，从叠加的参考图像中提取光变曲线。
• 利用 Daophot、Allstar 和 Daogrow 提取轮廓测光，以提高在密集场中对变星的检测能力。
• 通过 Landolt 标准场进行测光校准，推导出仪器 BV 系统到标准系统的转换系数。
• 利用档案天体测量数据评估自行成员身份，以区分星团成员与场星干扰。
• 通过傅里叶分析和对折叠光变曲线的视觉检查，对光变曲线进行折叠并确定周期。

实验结果

研究问题

• RQ1 NGC 6362 中新发现的25颗变星的本质及其成员身份为何？
• RQ2 蓝离散星区域中存在食双星的现象是否可归因于双星演化过程？
• RQ3 尽管检测效率很高，为何在 NGC 6362 的主序星中未发现触碰双星？
• RQ4 新发现的红巨星双星 V49 在低金属量恒星演化背景下的演化意义是什么？
• RQ5 像 V38 这类 SX Phe 型变星的光变曲线特征如何揭示球状星团恒星中多周期脉动的特性？

主要发现

• 发现了25颗新变星，包括18颗 NGC 6362 的自行成员：七颗分离开食双星（DEBs）、六颗 SX Phe 型变星、两颗 W UMa 型双星、两颗有黑子的红巨星，以及一颗由两颗红巨星组成的食双星（V49）。
• V49 是球状星团中首例已知由两颗红巨星组成的食双星，为低金属量恒星演化晚期阶段提供了独特见解。
• 在转折点区域发现了七颗 DEBs，其中两颗位于主序星下方区域，表明双星演化路径具有多样性。
• 在84个蓝离散星候选体中，70个被确认为星团成员；其中八颗为变星，包括两颗触碰双星和六颗 SX Phe 型变星。
• V38（一颗 SX Phe 型变星）表现出多周期脉动，周期分别为 P₁ = 0.06661582 d、P₂ = 0.05457972 d 和 P₃ = 0.04948753 d，表明其具有复杂的脉动行为。
• 尽管对主序星的检测灵敏度高达 V ≈ 22 mag，但未发现触碰双星，表明核演化而非磁制动是球状星团中触碰双星形成的主要机制。