[论文解读] The Nainital-Cape Survey-III : A Search for Pulsational Variability in Chemically Peculiar Stars

S. C. Joshi, D. L. Mary+3 more|arXiv (Cornell University)|Sep 4, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 57被引用 29

一句话总结

本研究对尼奈塔尔-开普调查III期中的化学异常星进行了高速测光观测，确认了HD 25515的2.78小时脉动周期，并验证了HD 113878和HD 118660中已知的频率。该调查将HD 25515和HD 118660确定为主序星，位于不稳定带的红边缘附近，而HD 113878为演化星，并报告了由于观测站大气条件的影响，测光噪声随时间略有增加。

ABSTRACT

The Nainital-Cape survey is a dedicated research programme to search and study pulsational variability in chemically peculiar stars in the Northern Hemisphere. The aim of the survey is to search such chemically peculiar stars which are pulsationally unstable. The observations of the sample stars were carried out in high-speed photometric mode using a three-channel fast photometer attached to the 1.04-m Sampurnanand telescope at ARIES. The new photometric observations confirmed that the pulsational period of star HD25515 is 2.78-hrs. The repeated time-series observations of HD113878 and HD118660 revealed that previously known frequencies are indeed present in the new data sets. We have estimated the distances, absolute magnitudes, effective temperatures and luminosities of these stars. Their positions in the H-R diagram indicate that HD25515 and HD118660 lie near the main-sequence while HD113878 is an evolved star. We also present a catalogue of 61 stars classified as null results, along with the corresponding 87 frequency spectra taken over the time scale 2002-2008. A statistical analysis of these null results shows, by comparison with past data, that the power of the noise in the light curves has slightly increased during the last few years.

研究动机与目标

• 使用高速测光法在北半球搜索化学异常（CP）星的脉动变异性。
• 在已知的CP星中确认或探测新的脉动频率，特别是roAp和δ-Scuti类型。
• 评估ARIES站点随时间的测光质量，特别是与天空透明度和噪声水平的关系。
• 汇编61个无检测结果（非检测）及其关联的频率谱，以供未来比较。

提出的方法

• 使用安装在尼奈塔尔ARIES 1.04米桑普尔南德望远镜上的三通道高速测光仪进行高速测光观测。
• 对HD 25515进行了13晚（58小时）的时间序列测光，对HD 113878进行了11晚（36小时）的观测，对HD 118660进行了11晚（41小时）的观测。
• 应用预白化技术以去除低频噪声，特别是由天空透明度变化引起的噪声，并隔离出显著的脉动频率。
• 利用标准恒星演化关系估算有效温度、光度、绝对星等和距离等恒星参数。
• 对2002–2008年间61个无检测结果星体的87个频率谱进行统计分析，以评估测光噪声功率随时间的变化。

实验结果

研究问题

• RQ1 HD 25515是否表现出稳定的脉动周期，其精确值是多少？
• RQ2 HD 113878中先前报告的脉动频率是否在新的高速测光数据中持续存在？
• RQ3 这些恒星在赫罗图中的位置如何反映其演化状态及其与不稳定带的相对位置？
• RQ4 ARIES站点的测光质量是否随时间下降，表现为光曲线中噪声功率的变化？
• RQ5 能否利用无检测结果的统计特性来评估该调查在多个观测季节中的灵敏度和可靠性？

主要发现

• 确认HD 25515的脉动周期为2.78小时，与其被归类为δ-Scuti变星的特性一致。
• 尽管数据中存在严重的 aliases，HD 113878中先前报告的0.12 mHz频率在全部11次观测中均一致检测到。
• HD 118660在已知频率之外未发现新频率，表明其在观测期间脉动行为稳定。
• HD 25515和HD 118660在赫罗图中位于主序附近，而HD 113878的位置表明其为演化星。
• 对无检测结果的统计分析显示，测光噪声的平均功率略有增加（1999–2002年均值为1.25 ± 0.07 mmag，2002–2008年为1.42 ± 0.14 mmag），可能与天空透明度变化增加有关。
• 该调查发现ARIES站点的测光质量有所下降，归因于曼诺拉峰周边人类活动增加，促使观测站迁至更高海拔的德瓦斯塔尔站点。