[论文解读] An infrared study of galactic OH/IR stars. II. The `GLMP sample' of red oxygen-rich AGB stars

F. Jiménez-Esteban, P. García-Lario+2 more|CERN Bulletin|Aug 3, 2005

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 20被引用 11

一句话总结

本研究基于GLMP星表，对94颗氧丰度丰富的渐近巨星支（AGB）星进行了红外巡天，这些恒星因IRAS色指数极红且变光显著而被选中，利用DSS和2MASS影像识别其光学与近红外对应体。研究发现37%的恒星在2MASS中无对应体，表明其包层光学厚度极高，并证实这些恒星构成了Arecibo样本中观测到的AGB序列的更红延伸，其关键指数色指数关系为K−[12] = 3.44e^{0.86([12]−[25])} − 1.74。

ABSTRACT

We present optical and near-infrared finding charts taken from the DSS and 2MASS surveys of 94 IRAS sources selected from the GLMP catalogue (Garc\'ıa-Lario 1992), and accurate astrometry (~0.2") for most of them. Selection criteria were very red IRAS colours representative for OH/IR stars with optically thick circumstellar shells and the presence of variability according to the IRAS variability index (VAR>50). The main photometric properties of the stars in this `GLMP sample' are presented, discussed and compared with the correspondent properties of the `Arecibo sample' of OH/IR stars studied in Jiménez-Esteban et al. (2005a). We find that 37% of the sample (N=34) have no counterpart in the 2MASS, implying extremely high optical depths of their shells. Most of the sources identified in the 2MASS are faint (K>~8) and of very red colour in the near-infrared, as expected. The brightest 2MASS counterpart (K=5.3mag) was found for IRAS 18299--1705. Its blue colour H--K=1.3 suggests that IRAS 8299--1705 is a post-AGB star. A couple of GLMP sources have faint but relatively blue counterparts. They might be misidentifed field stars or stars hich experienced recently a drop of their mass loss rates. The `GLMP sample' in general is made of oxygen-rich AGB stars, which are highly obscured by their circumstellar shells. They belong to the same population as the reddest OH/IR stars in the `Arecibo sample'.

研究动机与目标

• 识别并表征一组高度消光、颜色极红的氧丰度丰富的AGB星，其质量损失率极高。
• 通过极端IRAS色指数选择的源，将AGB色指数序列延伸至更红的红外色指数范围。
• 将GLMP样本与先前研究的Arecibo样本进行比较，以理解AGB星与行星状星云之间的演化联系。
• 评估近红外对应体的可靠性，并分析变光与消光对测光识别的影响。

提出的方法

• 从GLMP星表中选取94个IRAS源，依据其[12]–[25]和[25]–[60]色指数极红，表明质量损失率高且为氧丰度丰富的AGB星。
• 利用DSS和2MASS影像制作寻找图，并通过亚角秒级天体测量（约0.2″）识别光学/近红外对应体。
• 使用MSX6C数据（1.8″精度）作为中间步骤，以提高源定位精度，再进行2MASS交叉识别。
• 分析近红外与远红外色指数，以确认源分类并检测异常情况，如蓝色对应体。
• 对K−[12]与[12]−[25]色指数图进行指数函数拟合，以建模氧丰度丰富的AGB序列。
• 基于色指数与光变行为，区分真实对应体、场星误识别，以及质量损失率近期下降的源。

实验结果

研究问题

• RQ1 通过IRAS色指数选择的极度红化、高质损氧丰度丰富的AGB星，其近红外对应体识别率如何？
• RQ2 GLMP样本的近红外与远红外色指数与Arecibo样本的OH/IR星相比有何异同？
• RQ3 观测到的K−[12]色指数分散是否可完全由内在变光解释，还是反映了包层物理性质的差异？
• RQ4 GLMP样本中无可见近红外对应体的恒星占多大比例，这对其包层光学厚度意味着什么？
• RQ5 能否用单一经验关系描述氧丰度丰富的AGB星从中等厚度到极厚包层的整个消光范围内的色指数演化？

主要发现

• GLMP样本中37%（34个源）在2MASS中无可见对应体，表明其包层光学厚度极高。
• 2MASS中最亮对应体（K = 5.3等）位于IRAS 18299–1705，其H–K色指数为蓝色（1.3等），表明其为后AGB星。
• 大多数识别出的2MASS对应体较暗（K ≥ 8等）且在近红外颜色极红，与高消光一致。
• 少数源表现出出人意料的蓝色近红外色指数，可能由于误将场星识别为对应体，或近期质量损失率下降。
• GLMP样本将氧丰度丰富的AGB序列延伸至更红的色指数范围，最佳拟合指数关系为：K−[12] = 3.44e^{0.86([12]−[25])} − 1.74。
• K−[12]色指数的分散程度超过仅由变光预期的范围，表明包层物理性质存在显著差异。