[论文解读] Light-curves of symbiotic stars in massive photometric surveys I: D-type systems

M. Gromadzki, J. Mikołajewska+2 more|ArXiv.org|Jun 22, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 7被引用 6

一句话总结

本研究分析了来自 ASAS、OGLE、MACHO 和 SAAO 巡天的 13 颗 D 型共生恒星的长期光学与近红外光变曲线，将其识别为脉动周期介于 395–463 天之间的共生 Mira 变星。主要发现包括重新分类（例如 AS 245 重新归类为 S 型）、新的周期估计，以及发现共生 Mira 变星的 $K_0$-[12] 颜色比普通 Mira 变星更高，表明双星系统中可能存在增强的质量流失率或尘埃约束。

ABSTRACT

ASAS, MACHO, OGLE and SAAO JHKL light curves of 13 stars, that have at some time been classified as D-type symbiotics, are analysed. Most of the near-IR light-curves that have been monitored over many years show long-term changes due to variable dust obscuration, in addition to the stellar pulsation. The distances to these objects are derived from the period-luminosity relation and estimates of the mass-loss rates made from the Ko-[12] colour. We reclassify AS 245 as an S-type symbiotic, with a semi-regular cool component with a pulsation period of about one year. The periods of the large amplitude pulsations of SS73 38 (463 days), AS 210 (423 days) and H2-38 (395 days) are estimated for the first time, confirming that they are symbiotic Miras. A comparison of the symbiotic Miras with normal Miras of similar pulsation period shows that the symbiotic stars have on average higher values of Ko-[12]. This may indicate that they have higher mass-loss rates, or more likely that the dust which is being lost by the Mira is trapped within the binary system.

研究动机与目标

• 利用主要巡天（ASAS、OGLE、MACHO、SAAO）的数据，分析 D 型共生恒星的长期测光光变曲线。
• 确定脉动周期并评估变异性特征，特别是长期尘埃遮蔽和恒星脉动。
• 使用周期-光度关系和 $K_0$-[12] 颜色指数，推导距离、光度和质量流失率等物理参数。
• 基于测光和颜色行为，对分类模糊的系统进行重新分类，特别是区分 D 型与 S 型共生恒星。
• 将共生 Mira 变星与普通 Mira 变星进行比较，评估质量流失指标（如 $K_0$-[12] 颜色）的差异。

提出的方法

• 利用来自多个巡天的 $V$-波段（ASAS）、$I$-波段（OGLE）、$B_M$-$R_M$（MACHO）以及近红外 $JHK$（SAAO）测光数据。
• 通过在去趋势化光变曲线中拟合正弦曲线，应用周期分析以估计脉动周期。
• 利用 $K$-波段的周期-光度关系估算距离，假设其具有 Mira 恒星的脉动行为。
• 计算 $K_0$-[12] 颜色指数以估算质量流失率，假设 12 μm 处存在尘埃辐射。
• 应用三维银河消光模型和色指数过剩方法，估算星际消光 $E_{B-V}$。
• 基于近红外颜色、脉动周期和光变曲线形态对系统进行重新分类，包括将 AS 245 重新归类为 S 型。

实验结果

研究问题

• RQ1 SS73 38、AS 210 和 H2-38 等 D 型共生恒星的脉动周期是多少？其是否确认了共生 Mira 的分类？
• RQ2 与具有相似脉动周期的普通 Mira 变星相比，共生 Mira 变星的 $K_0$-[12] 颜色有何差异？
• RQ3 共生 Mira 变星中较高的 $K_0$-[12] 值的物理起源是什么——更高的质量流失率，还是双星系统中的尘埃约束？
• RQ4 为何一些先前分类为 D 型的系统（如 AS 245）基于测光行为被重新归类为 S 型？
• RQ5 长期光变曲线在多大程度上反映了尘埃遮蔽？这如何影响距离和光度的估计？

主要发现

• 首次估算出 SS73 38（463 天）、AS 210（423 天）和 H2-38（395 天）的脉动周期，确认其为共生 Mira 变星。
• AS 245 因其一年的脉动周期和类恒星的近红外颜色，与 D 型尘埃壳特征不符，被重新归类为 S 型共生恒星。
• 与具有相似脉动周期的普通 Mira 变星相比，共生 Mira 变星的 $K_0$-[12] 颜色指数平均更高，表明尘埃辐射或约束增强。
• 样本的平均 $K_0$-[12] 颜色范围为 1.97 至 4.90，高于 3.0 的值表明尘埃贡献显著，尤其在 RX Pup 和 BI Cru 等系统中。
• 基于周期-光度关系估算的距离范围为 0.11 kpc（o Cet）至 10.2 kpc（AS 245），绝对 $K$-波段星等在 -8.58 至 -7.75 之间。
• 基于 $K_0$-[12] 估算的质量流失率范围为 $\log\dot{M} \approx -6.4$ 至 $-5.2$，在 RX Pup 和 BI Cru 等系统中值较高，表明存在显著的质量抛射。