[论文解读] Discovery of deep eclipses in the cataclysmic variable ZTF17aaaeefu (2MASS J00594349+6454419)

V. P. Kozhevnikov|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2021

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 42被引用 2

一句话总结

本研究基于为期7个月、共8个夜晚的光度观测，首次发现了激变变星ZTF17aaaeefu（2MASS J00594349+6454419）的深食现象。作者以高精度测得轨道周期为0.18821155 ± 0.00000014 d，推导出可维持700年的食变星星历表，并报告了变化的食深度（明亮时为2.50 ± 0.18 mag，暗淡时为1.45 ± 0.06 mag），这些变化可能受附近干扰恒星的影响。

ABSTRACT

I performed photometric observations of the cataclysmic variable candidate ZTF17aaaeefu and discovered very deep eclipses. The observations were obtained over 8 nights covering 7 months. The eclipse profile is similar to the eclipse profiles observed in other cataclysmic variables. During the observations, ZTF17aaaeefu showed brightness changes resembling dwarf nova outbursts and quiescent states. When ZTF17aaaeefu was bright (16.0-16.2 mag), the average eclipse depth was 2.50+/-0.18 mag. When ZTF17aaaeefu was faint (17.2-17.4 mag), the average eclipse depth was 1.45+/-0.06 mag. However, these differences in the eclipse depth may be mainly caused by the contaminating effect of three faint stars around ZTF17aaaeefu. In both cases, the average width of the prominent parts of the eclipses was the same and was about 30 min. Due to the large coverage of observations, I measured the orbital period with high precision, Porb=0.18821155+/-0.00000014 d. I derived the eclipse ephemeris, the validity time of which is 700 years in accordance with the precision of the orbital period. This ephemeris can be used for future studies of the orbital period changes. Because ZTF17aaaeefu has a long orbital period, this cataclysmic variable is of interest for determining the masses of its stellar components. In future radial velocity measurements, my precise eclipse ephemeris may be useful for determining the orbital phases.

研究动机与目标

• 研究CV候选体ZTF17aaaeefu的光度行为，特别是其食变性质。
• 基于高精度光度数据测定轨道周期与食变星历表，以支持未来轨道周期变化的研究。
• 评估食深度变化是否为系统内在特性，或由附近恒星的污染引起。
• 通过提供精确的星历表以支持未来径向速度测量的轨道相位确定。

提出的方法

• 使用配备三通道脉冲计数光度计与CCD导星系统的70厘米卡塞格林望远镜进行光度观测。
• 在三个通道中同步测量天空背景，以校正大气透明度与光圈尺寸差异。
• 利用肉眼可见的参考星，实现对暗弱目标星（ZTF17aaaeefu）在光度计光圈中精确居中。
• 对跨越7个月、共8个夜晚收集的光曲线进行时间序列分析，以测量轨道周期与食特征。
• 基于高精度轨道周期计算食变星历表，以估算其有效时间。
• 在解释食深度变化时，考虑了三颗附近暗星可能造成的污染影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 ZTF17aaaeefu的轨道周期是多少？其光度数据能否实现高精度测量？
• RQ2 观测到的食深度变化是系统本身的内在特性，还是由附近恒星的污染引起？
• RQ3 ZTF17aaaeefu是否表现出类似矮新星的爆发，其爆发与食深度之间是否存在相关性？
• RQ4 能否推导出精确的食变星历表，以支持未来的径向速度测量？
• RQ5 由于轨道周期较长，食曲线无特征，是否意味着仅靠光度法无法可靠确定质量，必须依赖径向速度测量？

主要发现

• ZTF17aaaeefu的轨道周期以高精度测得为0.18821155 ± 0.00000014 d。
• 基于轨道周期的高精度，推导出可维持700年的食变星星历表。
• 当ZTF17aaaeefu处于明亮状态（16.0–16.2 mag）时，平均食深度为2.50 ± 0.18 mag。
• 当处于暗淡状态（17.2–17.4 mag）时，平均食深度为1.45 ± 0.06 mag，但该差异可能源于三颗附近恒星的污染。
• 在明亮与暗淡状态下，显著食阶段的宽度均保持约30分钟不变。
• 由于轨道周期较长且食曲线无特征，必须依赖径向速度测量才能确定双星组分的质量，而精确的星历表将有助于相位锁定观测。