[论文解读] A new search for variable stars in the globular cluster NGC 6366

A. Arellano Ferro, Sunetra Giridhar+4 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Aug 3, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 5

一句话总结

本研究基于新的CCD测光数据，对球状星团NGC 6366进行了观测，发现了1颗SX Phe变星（V6）、2颗异常造父变星、3颗长周期变星、1个食双星以及10个候选变星。通过RRab型变星V1的傅里叶分解和V6的周光关系，作者得出一致的距离估计值约为2.7–3.2 kpc，表明V1很可能不是成员星，因此推断NGC 6366的距离上限为2.8 kpc。

ABSTRACT

New CCD photometry of NGC 6366 has lead to the discovery of some variable stars. Two possible Anomalous Cepheids (or Pop II Cepheids), three long period variables, one SX Phe and one eclipsing binary have been found. Also a list of 10 candidate variables is reported. The light curve of the RRab star, V1, has been decomposed into its Fourier harmonics, and the Fourier parameters were used to estimate the star's metallicity and distance; [Fe/H] = -0.87 +- 0.14 and d = 3.2 +- 0.1 kpc. It is argued that V1 may not be a member of the cluster but rather a more distant object. If this is so, an upper limit for the distance to the cluster of 2.8 +- 0.1 kpc can be estimated. The P-L relationship for SX Phe stars and the identified modes in the newly discovered SX Phe variable, V6, allow yet another independent determination of the distance to the cluster of d = 2.7 \+- 0.1 kpc. The M_V - { m [Fe/H]} relationship for RR Lyrae stars is addressed and the case of V1 is discussed.

研究动机与目标

• 利用高精度测光方法识别并表征金属丰度较高的球状星团NGC 6366中的变星。
• 利用变星光变曲线（特别是RR Lyrae和SX Phe变星）确定星团的距离和金属丰度。
• 评估位于星团中心附近但颜色-星等图中显得过暗的RRab型变星V1的成员状态。
• 通过V1的性质检验RR Lyrae星的M_V - [Fe/H]关系在金属丰度较高区域的可靠性。
• 通过多种方法（V1的傅里叶分析与V6的周光关系）提供独立的距离估计，以进行一致性检验。

提出的方法

• 采用差分成像测光法，并结合一种新型像素网格卷积核算法，以提高密集场中的测光精度。
• 在印度天文台（Hanle, 印度）进行多历元CCD测光，监测恒星亮度变化。
• 对RRab型变星V1的光变曲线进行傅里叶分解，得出其金属丰度为[Fe/H] = -0.87 ± 0.14，距离为d = 3.2 ± 0.1 kpc。
• 利用SX Phe变星的周光关系，并识别V6的脉动模式，得出独立的距离估计值为d = 2.7 ± 0.1 kpc。
• 通过将V1的位置与理论ZAHB模型及星团数据对比，评估RR Lyrae星的M_V - [Fe/H]关系。
• 通过比较其视星等与红水平分支的星等，并考虑演化效应，评估V1的非成员状态。

实验结果

研究问题

• RQ1 考虑到V1在颜色-星等图中相对于红水平分支显得过暗，它是否真的是NGC 6366的成员星？
• RQ2 NGC 6366的真实距离是多少？多种基于变星的方法所得到的距离估计值如何比较？
• RQ3 能否利用V1的性质可靠地将RR Lyrae星的M_V - [Fe/H]关系外推至金属丰度较高的区域？
• RQ4 新发现的SX Phe变星V6的周光关系及其脉动模式是否能提供与其它方法一致的距离估计？
• RQ5 V1的金属丰度与其在颜色-星等图中的位置之间的差异具有何种意义？这一差异如何影响星团距离的确定？

主要发现

• RRab型变星V1的金属丰度为[Fe/H] = -0.87 ± 0.14，该值由其光变曲线的傅里叶分解得出。
• 基于其傅里叶参数，V1的距离估计为d = 3.2 ± 0.1 kpc，但此结果可能不反映NGC 6366的真实距离，因其可能并非成员星。
• 若V1为非成员星，则NGC 6366的距离上限为d ≤ 2.8 ± 0.1 kpc，该结果基于将其视星等调整至ZAHB后得出。
• SX Phe变星V6表现出至少三种脉动模式，使其可通过周光关系得出距离估计值d = 2.7 ± 0.1 kpc。
• V1（距离上限）与V6（直接估计）的距离结果在误差范围内一致，支持周光关系方法的可靠性。
• V1在M_V - [Fe/H]平面上的位置与理论ZAHB模型高度吻合，进一步支持其为非NGC 6366成员的演化星体的假设。