[论文解读] An approach to effective temperature and surface gravity in post-AGB and RV Tauri stars at the near-IR region

R. E. Molina|arXiv (Cornell University)|Jan 13, 2012

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

一句话总结

本研究利用2MASS近红外色指数（J–H）₀和（H–Ks）₀，建立经验关系以估算后-AGB星和RV Tauri星的有效温度（Teff）与表面重力（log g），分别获得220 K和0.27 dex的分散度，J波段绝对星等的估计精度达0.28 mag，使低至中等质量演化恒星在星际消光较低且中心星可见的条件下，能够可靠地推导其物理参数。

ABSTRACT

A number of empirical correlations that allows us to calculate the effective temperature and surface gravity for a set evolved post-AGB and RV Tauri stars are determined using as calibrators the intrinsic colours of 2MASS (Two Micron All Sky Survey) photometry. We have analyzed a total sample of 36 stars where 25 are post-AGB stars and 11 are RV Tauri stars, respectively. A group of 11 stars with parallaxes measures were used as calibrators of the absolute magnitude. The result for T$_{ m eff}$ and log g from intrinsic colours (J-H)$_{0}$ and (H-K$_{s}$)$_{0}$ at the near-infrared pass bands reach a dispersion of 220 K and 0.27, respectively. We can estimate the absolute magnitude using the intrinsic colour in the near-infrared band with an uncertainty of 0.28 mag. This indicates that (J-H)$_{0}$ and (H-K$_{s}$)$_{0}$ show sensitivity to the absolute magnitude.

研究动机与目标

• 利用近红外光度测量，发展用于估算后-AGB星和RV Tauri星有效温度与表面重力的经验相关关系。
• 利用11颗具有已知视差的后-AGB星和RV Tauri星样本校准这些关系，以确定绝对J波段星等。
• 评估固有色指数（J–H）₀与（H–Ks）₀对J波段绝对星等的敏感性。
• 评估这些关系在变星中的适用性，包括具有脉动周期与不具脉动周期的恒星。
• 确定该方法在高度消光或具有致密周星周包层的高质后-AGB星中的局限性。

提出的方法

• 以2MASS光度测量所得的固有近红外色指数（J–H）₀与（H–Ks）₀作为有效温度与表面重力的主要校准器。
• 利用11颗具有实测视差的恒星子样本校准关系，以推导J波段绝对星等。
• 通过回归分析建立固有色指数与Teff、log g及MJ之间的经验函数关系。
• 通过计算预测值与观测值之间分散度，评估所推导参数的精度。
• 评估关系在具有或不具有已知脉动周期恒星上的表现，以及在具有周星周尘埃消光对象上的适用性。
• 将所推导的绝对星等与周期-光度（P–L）关系及Hipparcos视差进行比较，以验证一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 固有近红外色指数（J–H）₀与（H–Ks）₀能否可靠地用于估算后-AGB星和RV Tauri星的有效温度与表面重力？
• RQ2 使用这些基于色指数的经验关系估算Teff与log g时，其精度如何？
• RQ3 固有色指数对J波段绝对星等的敏感性如何？是否可实现足够精度的MJ估计？
• RQ4 恒星变异性与脉动对使用该方法估算大气参数的准确性影响有多大？
• RQ5 该方法在具有高周星周消光或致密周星周包层的恒星中存在哪些局限性？

主要发现

• 基于（J–H）₀与（H–Ks）₀色指数推导的经验关系，有效温度估算的分散度为220 K。
• 由相同色指数估算的表面重力（log g）分散度为0.27 dex，表明精度良好。
• 利用固有色指数，J波段绝对星等（MJ）的估计精度可达±0.28 mag。
• 该关系对变星（包括具有脉动周期的RV Tauri星与后-AGB星）具有鲁棒性，因多数恒星位于校准范围内。
• 无已知周期的恒星在MJ估算上表现出更大的偏差，表明其固有光度存在变异性，可能与质量分散有关。
• 周星周消光（尤其是来自Keplerian盘）对色指数过量的影响大于星际消光，但去消光后的色指数仍能可靠用于参数估算。