[论文解读] Mean angular diameters, distances and pulsation modes of the classical Cepheids FF Aql and T Vul - CHARA/FLUOR near-infrared interferometric observations

A. Gallenne, P. Kervella+9 more|arXiv (Cornell University)|Mar 29, 2012

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 28被引用 14

一句话总结

本研究利用CHARA/FLUOR阵列首次对经典造父变星FF Aql和T Vul进行了近红外干涉测量，获得了它们的角直径。通过将这些角直径与哈勃空间望远镜-FGS的三角视差相结合，作者推导出线性半径，并得出结论：这两颗恒星均以基 mode 模式脉动，从而利用周期-半径关系解决了其脉动分类的歧义。

ABSTRACT

We report the first angular diameter measurements of two classical Cepheids, FF Aql and T Vul, that we have obtained with the FLUOR instrument installed at the CHARA interferometric array. We obtain average limb-darkened angular diameters of θ_LD = 0.878 +/- 0.013 mas and θ_LD = 0.629 +/- 0.013 mas, respectively for FF Aql and T Vul. Combining these angular diameters with the HST-FGS trigonometric parallaxes leads to linear radii R = 33.6 +/- 2.2 Rsol and R = 35.6 +/- 4.4 Rsol, respectively. The comparison with empirical and theoretical Period-Radius relations leads to the conclusion that these Cepheids are pulsating in their fundamental mode. The knowledge of the pulsation mode is of prime importance to calibrate the Period-Luminosity relation with a uniform sample of fundamental mode Cepheids.

研究动机与目标

• 利用干涉测量法精确测定经典造父变星FF Aql和T Vul的角直径与线性半径。
• 解决这些恒星的脉动模式歧义，特别是FF Aql，因其光曲线特征常被归类为第一谐频脉动。
• 通过确保基 mode 脉动造父变星的同质样本，改进周期-光度关系的校准。
• 检验经验与理论的周期-半径关系与直接干涉测量结果的一致性。

提出的方法

• 在多个脉动周期内，使用CHARA阵列上的FLUOR仪器进行近红外（K′-波段）干涉观测。
• 利用具有已知均匀圆盘角直径的K型巨星作为次级标准星，对测得的平方可见度进行校准。
• 采用恒星强度分布与脉动相位模型，拟合出边缘暗化角直径。
• 将干涉测得的角直径与HST-FGS三角视差结合，推导出线性半径。
• 应用干涉测量Baade-Wesselink方法（IBWM）独立估算距离，同时考虑p因子的不确定性。
• 将推导出的线性半径与经验及理论的周期-半径关系进行比较，以推断脉动模式。

实验结果

研究问题

• RQ1 鉴于其光曲线形态，FF Aql和T Vul是基 mode 模式脉动还是第一谐频脉动？
• RQ2 直接干涉测量的角直径与半径与通过P-R关系间接估计的值相比如何？
• RQ3 p因子的不确定性在多大程度上影响了Baade-Wesselink方法推导出的距离估计？
• RQ4 结合干涉测量角直径与三角视差，是否比仅依靠光曲线分析更可靠地解决脉动模式歧义？

主要发现

• FF Aql的平均边缘暗化角直径为0.878 ± 0.013 mas，T Vul为0.629 ± 0.013 mas。
• 基于干涉角直径与HST-FGS视差，推导出FF Aql的线性半径为33.6 ± 2.2 R☉，T Vul为35.6 ± 4.4 R☉。
• 两颗恒星的线性半径均与基 mode 模式的周期-半径关系一致，其内在离散度内，否定了第一谐频脉动假说。
• FF Aql的径向半径与谐频脉动模型不一致，表明其虽具有正弦光曲线，仍为基 mode 脉动星。
• FF Aql的距离估计与HST-FGS视差在0.3σ范围内一致；T Vul的距离小27%，但仍处于1.1σ范围内，表明可能存在p因子偏差。
• 本研究证实T Vul为基 mode 脉动星，且提供了强有力的证据表明FF Aql也属于基 mode 脉动，挑战了其传统上被归类为第一谐频s-Cepheid的认定。