[论文解读] A search for Symbiotic Stars in the Local Group

L. Magrini, R. L. M. Corradi+1 more|arXiv (Cornell University)|Aug 5, 2002

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 2被引用 3

一句话总结

本文提出了一种利用本地星系群普查调查的测光数据检测本地星系群星系中双星系统的测量方法。通过利用窄带和宽带滤光片（Hα、[O iii]、Strömgren y、i′），作者定义了诊断图以区分双星系统与行星状星云，并估算距离敏感度，表明在Hα波段下，明亮系统在约160万光年内可被探测到。

ABSTRACT

The Local Group Census is a narrow- and broad-band survey of all the galaxies of the Local Group above dec = -30 deg, in progress at the 2.5m Isaac Newton telescope on La Palma. We discuss here the ability of the survey to detect symbiotic star candidates in the Local Group, by deriving detection limits in each of the narrow- and broad-band frames used in the survey, and by estimating the total number of objects expected in each galaxy. We present two diagnostic diagrams, based on the adopted photometric filters, to discriminate between symbiotic stars and other emission-line objects such as planetary nebulae.

研究动机与目标

• 利用本地星系群普查调查的测光数据，在外部星系中识别双星系统候选体。
• 解决基于测光色-色图区分双星系统与行星状星云的挑战。
• 估算在调查所用窄带和宽带滤光片下双星系统的可探测距离。
• 基于红巨星数量估算和0.5%的双星系统比例，预测每星系中双星系统的预期数量。
• 评估这些预测在不同星系类型中的可靠性，特别是低质量星系和不规则星系。

提出的方法

• 利用艾萨克·牛顿望远镜宽场相机的窄带滤光片（Hα、[O iii]、He ii、[S ii]）和宽带滤光片（g′、r′、i′、Strömgren y）。
• 使用Moro与Munari（2000）提供的滤光片响应函数进行合成测光，并通过红外光谱测光视差法估算原型双星系统的距离。
• 构建两个诊断色-色图：(Hα - Strömgren y) 对 (i′ - Strömgren y) 和 ([O iii] - Strömgren y) 对 (i′ - Strömgren y)，以区分双星系统与行星状星云。
• 利用LGC调查提供的曝光时间（1200–3600秒）计算信噪比（S/N ≥ 5）以确定探测极限。
• 利用LEDAS和Fioc与Rocca-Volmerange（1999）提供的K波段和B波段星等，估算每星系的红巨星数量，假设每颗红巨星为100 L⊙。
• 基于红巨星数量，应用0.5%的双星系统比例，预测每星系中双星系统的总数。

实验结果

研究问题

• RQ1 仅使用宽带和窄带测光，能否可靠地识别外部本地星系群星系中的双星系统？
• RQ2 在LGC滤光片系统中，哪些测光诊断图能有效区分双星系统与行星状星云？
• RQ3 考虑到调查的深度和滤光片灵敏度，典型双星系统在LGC调查中可被探测到多远？
• RQ4 基于红巨星数量估算，本地星系群中每星系的双星系统预期数量是多少？
• RQ5 对于B/K光度比高的低质量星系和不规则星系，这些预测的可靠性如何？

主要发现

• Hα滤光片可使典型双星系统在约50万光年内被探测到，最亮的系统可达约160万光年，信噪比S/N ≥ 5。
• [O iii]滤光片可使典型双星系统在约20万光年内被探测到，最亮的系统可达约140万光年。
• Strömgren y滤光片可使典型系统在约10万光年内被探测到，最亮的系统可达约80万光年。
• i′滤光片可使典型双星系统在约60万光年内被探测到，最亮的系统可达约160万光年。
• 诊断图（(Hα - Strömgren y) 对 (i′ - Strömgren y) 和 ([O iii] - Strömgren y) 对 (i′ - Strömgren y)）成功将双星系统与行星状星云及场星区分开。
• 预测的双星系统数量范围为每星系0至660,000个，其中M31的估计数量最高（660,000个），而低质量星系和不规则星系的估计不可靠，因其B/K光度比过高。