[论文解读] CCD photometric search for peculiar stars in open clusters. VII. Berkeley 11, Berkeley 94, Haffner 15, Lynga 1, NGC 6031, NGC 6405, NGC 6834 and Ruprecht 130

E. Paunzen, M. Netopil+4 more|ArXiv.org|Feb 26, 2006

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 21被引用 11

一句话总结

本研究利用CCD $Δ a$ 测光法对八个疏散星团进行观测，检测磁性化学异常（CP2）、Be/Ae及金属弱星，基于5200 Å处的流量凹陷作为诊断指标。该方法通过等年龄线拟合可精确估计年龄、距离与消光，成功确认23颗CP2星、8颗Be/Ae星及8颗金属弱星，结果与文献值高度一致。

ABSTRACT

The detection of magnetic chemically peculiar (CP2) stars in open clusters of the Milky Way can be used to study the influence of different galactic environments on the (non-)presence of peculiarities, which has to be taken into account in stellar evolution models. Furthermore it is still unknown if the CP2 phenomenon evolves, i.e. does the strength of the peculiarity feature at 5200A, increase or decrease with age. We have observed eight young to intermediate age open clusters in the Delta a photometric system. This intermediate band photometric system samples the depth of the 5200A, flux depression by comparing the flux at the center with the adjacent regions having bandwidths of 110A, to 230A. The Delta a photometric system is most suitable to detect CP2 stars with high efficiency, but is also capable of detecting a small percentage of non-magnetic CP objects. Also, the groups of (metal-weak) lambda Bootis, as well as classical Be/shell stars, can be successfully investigated. This photometric system allows one to determine the age, reddening and distance modulus by fitting isochrones. Among the presented sample of eight galactic clusters, we have detected twenty three CP2, eight Be/Ae and eight metal-weak stars. Another six objects show a peculiar behaviour which is most probably due to a non-membership,variability or duplicity. Fitting isochrones to Delta a photometry yields estimates of the age, reddening and distance that are in excellent agreement with published values.

研究动机与目标

• 研究不同银河环境下的疏散星团中磁性化学异常（CP2）星的出现频率。
• 通过分析年龄跨度为10至160 Myr的星团，探究CP2现象是否随年龄演化。
• 验证$Δ a$测光系统作为检测CP2星及相关天体（如Be/Ae星和$λ$ Bootis星）的可靠工具的有效性。
• 通过等年龄线拟合$Δ a$测光数据，推导出精确的星团参数——年龄、消光与距离模数。
• 通过成员星身份、变星性与双星指标交叉验证，评估测光检测结果的可靠性。

提出的方法

• 采用中间带滤光片（中心波长分别为5007 Å（$g_1$）、5199 Å（$g_2$）和5466 Å（$y$））的$Δ a$测光系统，检测CP2星特有的5200 Å处流量凹陷。
• 在四个天文台（BNAO Rozhen、CTIO、ESO-La Silla、CASLEO）进行观测，使用口径0.9 m至3.6 m的望远镜，配备像素数与视场各异的CCD。
• 使用IRAF V2.12.2进行标准CCD数据还原与点扩散函数测光，通过既定转换关系校准$(g_1 - y)$与$y$星等。
• 将$Δ a$值计算为5200 Å凹陷处流量与邻近连续谱之差，通过负$Δ a$值识别CP2星。
• 将理论等年龄线拟合至$V$与$(g_1 - y)$色-星等图，推导星团年龄、消光($E(B-V)$)与距离模数($m_V - M_V$)。
• 通过与文献值对比验证结果，并利用成员星身份、变星性与双星指标评估可疑天体。

实验结果

研究问题

• RQ1 在不同年龄与银河系距心距离的疏散星团中，磁性化学异常（CP2）星的出现频率如何？
• RQ2 5200 Å处流量凹陷的强度（表征异常性的指标）是否随星团年龄系统性变化？
• RQ3 $Δ a$测光系统在检测疏散星团中CP2星及相关天体（如Be/Ae星、$λ$ Bootis星）方面的有效性如何？
• RQ4 与文献值对比时，$Δ a$测光能否可靠地推导出星团参数（如年龄、消光与距离模数）？
• RQ5 六颗天体表现出异常行为的原因是什么？如何排除或确认其非成员星、变星性或双星特性？

主要发现

• 在八个疏散星团中共检测到23颗CP2星，其中Lyngå 1中集中度最高，约30%的可能成员星表现出异常行为。
• 识别出8颗Be/Ae星，包括三颗已知天体，其余候选者通过H$α$发射星表得到确认。
• 检测到8颗金属弱星，与$Δ a$系统的性能一致，可通过负$Δ a$值有效识别此类天体。
• 六颗天体表现出异常行为，可能源于非成员星身份、变星性或双星特性；其中两颗（如#129）在90天内亮度变化达0.2–0.3 mag。
• 对$Δ a$测光数据进行等年龄线拟合，所得星团参数（年龄、$E(B-V)$、$m_V - M_V$）与文献值高度一致，Ruprecht 130的参数为log $t$ = 7.9，$E(B-V)$ = 1.20，$m_V - M_V$ = 15.0。
• $Δ a$测光系统表现极为有效，对磁性CP星的检测效率高达95%，且在不同银河环境条件下均能实现稳健的参数估计。