[论文解读] A revised calibration of the Mv-W(OI 7774) relationship using Hipparcos data: Its application to Cepheids and evolved stars

A. Arellano Ferro, Sunetra Giridhar+1 more|Redalyc (Universidad Autónoma del Estado de México)|Oct 31, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 11

一句话总结

本文利用基于Hipparcos的改进距离和消光数据，对27颗A-G型超巨星的$M_V$-$W$(OI 7774)关系进行了修订，将精度提升至±0.38 mag。研究提出了一种针对造父变星中随机相位OI 7774测量的相位依赖性修正方法，将校准星样本扩展至58颗，从而实现了仅凭单次观测即可可靠估计其平均绝对星等。

ABSTRACT

A new calibration of the Mv-W(OI 7774) relationship has been calculated using better estimates of reddenings and distances to a sample of 27 calibrator stars of A-G spectral types, based on accurate parallaxes and proper motions from the Hipparcos and Tycho catalogues. The present calibration predicts absolute magnitude with accuracies of $\pm$ 0.38 mag. for a sample covering a large range of Mv, from -9.5 to $+0.35$ mag. The colour term included in a previous paper has been dropped since its inclusion was not bringing any significant improvement to the calibration. The variation of the OI 7774 feature in the classical cepheid SS Sct has been studied. We calculated a phase-dependent correction to random phase OI feature strengths in Cepheids, such that it predicts mean absolute magnitudes using the above calibration. After applying such correction, we could increase the list of calibrators to 58 by adding Mv and OI triplet strength data for 31 classical Cepheids. The standard error of the calibration using the composite sample was comparable to that obtained from the primary 27 calibrators, showing that it is possible to calculate mean Cepheid luminosities from random phase observations of the OI7774 feature. We use our derived calibrations to estimate Mv for a set of evolved objects to be able to locate their positions in the H-R diagram.

研究动机与目标

• 通过使用更精确的校准星距离和消光数据，提高$M_V$-$W$(OI 7774)关系的精度。
• 消除校准中的颜色项，因统计检验表明其对精度提升无显著贡献。
• 为造父变星中OI 7774等效宽度开发相位依赖性修正，以实现从随机相位观测中估计光度。
• 通过将修正方法应用于31颗经典造父变星，扩展校准星样本，使校准星总数增至58颗。
• 将修订后的校准关系应用于演化星，包括后AGB候选体，以估计其绝对星等并定位其在赫罗图中的位置。

提出的方法

• 利用Hipparcos和Tycho星表中的高精度视差和自行数据，为27颗A-G型超巨星校准星推导出改进的距离和消光值。
• 在高分辨率（$R \sim 18,000$）下测量等效宽度$W$(OI 7774)，以避免低分辨率下常见的过度估计误差。
• 使用线性拟合对改进后的数据重新校准$M_V$-$W$(OI 7774)关系，经统计检验后排除颜色项。
• 研究经典造父变星SS Sct中OI 7774三重线的脉动变化，推导出适用于随机相位观测的相位依赖性修正因子。
• 将相位修正应用于31颗经典造父变星，将其$M_V$与$W$(OI 7774)数据与原始27颗校准星合并，形成综合样本。
• 推导出两条最终校准关系：一条针对蓝成分（$\lambda 7771.954$，记为$W71$），另一条针对混合三重线（$W74$），均在综合样本上得到验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否利用Hipparcos数据提供的更精确距离和消光值，改进$M_V$-$W$(OI 7774)关系？
• RQ2 在$M_V$-$W$(OI 7774)校准中是否必须包含颜色项？其存在是否会降低精度？
• RQ3 能否对造父变星中随机相位观测的OI 7774等效宽度进行修正，以获得可靠的平均绝对星等？
• RQ4 造父变星中的OI 7774特征是否与非变星超巨星具有相同的光度敏感性？
• RQ5 修订后的校准关系能否可靠地应用于演化星，包括后AGB候选体，以估计其绝对星等和演化状态？

主要发现

• 修订后的$M_V$-$W$(OI 7774)校准关系在绝对星等范围从$-9.5$至$+0.35$ mag之间，精度达到±0.38 mag。
• 先前校准中包含的颜色项经统计检验显示不显著，因此被排除，提升了校准的稳健性。
• 针对造父变星中随机相位OI 7774测量的相位依赖性修正成功实现了31颗额外校准星的纳入，使总样本量扩展至58颗。
• 使用综合样本（58颗星）的校准标准误差与原始27颗校准星的误差相当，证实了该方法的可靠性。
• 针对蓝成分（$W71$）和混合三重线（$W74$）的校准关系，对$M_V$的预测精度分别达到±0.42 mag和±0.43 mag。
• 将校准关系应用于演化星（包括5颗后AGB候选体）使其成功定位在赫罗图中，但对氧丰度非太阳值的恒星，其光度估计不确定性较大。