[论文解读] IPHAS and the symbiotic stars. II. New discoveries and a sample of the most common mimics

R. L. M. Corradi, M. Valentini+20 more|Research Explorer (The University of Manchester)|Oct 30, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 3被引用 40

一句话总结

本研究对IPHAS巡天中62个Hα发射体候选体进行了光谱后续观测，确认了七个新的联星系统和一个D型系统，同时识别出大量类似体，如T Tauri星和Be星。结果优化了联星系统的测光选择标准，并揭示IPHAS主要探测到的是消光严重、距离遥远的系统，显著增加了银道面内已知联星系统的数量。

ABSTRACT

In a previous paper [arXiv:0712.2391], we presented the selection criteria needed to search for symbiotic stars in IPHAS, the INT Halpha survey of the Northern Galactic plane. IPHAS gives us the opportunity to make a systematic, complete search for symbiotic stars in a magnitude-limited volume. Follow-up spectroscopy at different telescopes worldwide of a sample of sixty two symbiotic star candidates is presented. Seven out of nineteen S-type candidates observed spectroscopically are confirmed to be genuine symbiotic stars. The spectral type of their red giant components, as well as reddening and distance, were computed by modelling the spectra. Only one new D-type symbiotic system, out of forty-three candidates observed, was found. This was as expected (see discussion in our paper on the selection criteria). The object shows evidence for a high density outflow expanding at a speed larger than 65 km/s. Most of the other candidates are lightly reddened classical T Tauri stars and more highly reddened young stellar objects that may be either more massive young stars of HAeBe type or classical Be stars. In addition, a few notable objects have been found, such as three new Wolf-Rayet stars and two relatively high-luminosity evolved massive stars. We also found a helium-rich source, possibly a dense ejecta hiding a WR star, which is surrounded by a large ionized nebula.

研究动机与目标

• 利用IPHAS巡天的Hα发射星表，在银道面内识别并确认新的联星系统。
• 通过分析颜色-颜色图（IPHAS和2MASS）及光谱特征，改进联星系统的测光选择标准。
• 表征Hα发射体类似体的本质，包括低质量主序前星、Be星和年轻低质量星体。
• 通过评估测 magnitude 限制巡天的完整性和成功率，估算银河系中联星系统的总数。
• 研究星际消光在掩盖先前巡天中微弱、遥远联星系统方面的作用。

提出的方法

• 在多个国际望远镜（包括北欧光学望远镜、WHT和ANU 2.3m望远镜）上进行光谱后续观测，以确认候选体的身份。
• 利用谱能分布（SED）建模，推导出确认的联星系统的光谱型、消光（E(B-V)）和距离。
• 利用IPHAS（r-i, J-H）和2MASS（J-H, H-K）的颜色-颜色图，基于消光和本征颜色区分联星系统与类似体。
• 通过比较光谱结果与测光候选体，量化真实联星系统的检测成功率。
• 应用统计修正，以补偿D型系统检测率低的问题，因其稀少且常与大质量年轻星混淆。
• 通过A(V)和M(K)星等的距离估计，分析新系统的空间分布，推断其相对于银心和太阳的位置。

实验结果

研究问题

• RQ1 IPHAS中Hα发射候选体中真实联星系统的实际比例是多少？该比例在不同测光选择框中如何变化？
• RQ2 星际消光和距离如何影响在IPHAS等测 magnitude 限制巡天中联星系统的可探测性？
• RQ3 在Hα巡天中，哪些天体最常作为联星系统的类似体出现？如何通过光谱手段加以区分？
• RQ4 考虑到IPHAS巡天区域中观测到的检测率和完整性，银河系中联星系统的预期总数是多少？
• RQ5 为何D型联星系统的检测率显著低于S型系统？如何在总体估计中对此进行校正？

主要发现

• 在19个S型候选体中，7个经光谱确认为真实的联星系统，光谱型范围为M1.5 III至M6.5 III，A(V)值在2.25至8.71 mag之间。
• 确认了一个新的D型联星系统，其表现出高速喷流（≥65 km s⁻¹），与大质量、高温组分一致。
• 大多数未确认的候选体被识别为轻度消光的典型T Tauri星或高度消光的年轻星体，包括HAeBe星和Be星。
• 在候选体中发现了三个新的沃尔夫-拉叶星和两颗高光度演化大质量星，表明该巡天在联星系统之外也具有更广泛的应用价值。
• 识别出一个富含氦、可能类似WR星的天体，其周围存在大范围电离星云，暗示致密电离源被致密喷发物遮蔽。
• S型系统检测的成功率约为50%（10/22，本研究及前期工作确认），但对于暗淡、红色的候选体则显著下降，表明由于高消光和距离，整体成功率较低。