[论文解读] Multiplicity among peculiar A stars I. The Ap stars HD 8441 and HD 137909, and the Am stars HD 43478 and HD 96391

P. North, JM Carquillat+3 more|ArXiv.org|Dec 2, 1997

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 15

一句话总结

本研究利用 CORAVEL 和 Hipparcos 数据对四颗特殊 A 型星——HD 8441、HD 137909（β CrB）、HD 43478 和 HD 96391 进行视向速度巡天，发现 HD 8441 为三合星系统，其中包含一个轨道周期较长的第三颗星，并通过光度和光谱分析精确测定了食双星 HD 43478 的质量。主要贡献在于改进了轨道元素和质量估计，尤其对于 HD 43478，由于食食现象和 Hipparcos 轨道 parallax，其单个恒星质量的确定精度达到 1%。

ABSTRACT

We present the first results of a radial-velocity survey of cool Ap and Am stars. HD 8441 is not only a double system with P = 106.357 days, but is a triple one, the third companion having an orbital period larger than 5000 days. Improved orbital elements are given for the classical Ap star HD 137909 = beta CrB by combining our radial velocities with published ones. We yield new orbital elements of the two Am, SB2 binaries HD 43478 and HD 96391. Good estimates of the individual masses of the components of HD 43478 can be given thanks to the eclipses of this system, for which an approximate photometric solution is also proposed.

研究动机与目标

• 研究低温 Ap 和 Am 型星的多重性，特别关注显示双星或多重系统特征的视向速度变化。
• 利用同质的视向速度数据，改进已知的特殊 A 型星中光谱双星的轨道元素。
• 利用光度解和 Hipparcos parallax 确定食 Am 双星的单个恒星质量。
• 评估双星在 Ap 和 Am 型星形成与演化中的作用，特别是关于自转同步化和演化状态的问题。

提出的方法

• 视向速度通过在 Haute-Provence 和 Jungfraujoch 运行的 CORAVEL 光谱仪测量，该仪器专为低温、富金属的 A 型星优化。
• 通过将视向速度曲线拟合到时间序列数据，推导出轨道元素，其中通过结合新旧数据，改进了 HD 137909 的轨道解。
• 对于 HD 43478，利用 Strömgren 光度中的浅食现象构建光度解，以估算半径和光度。
• 利用 Hipparcos parallax 推导绝对星等和光度，结合质量函数估算的轨道倾角，计算恒星质量。
• 利用 Strömgren 光度和 Moon & Dworetsky (1985) 以及 Mermilliod et al. (1997) 的校准，估算有效温度和表面重力。
• 通过假设同步自转，比较预测值与观测值 vsini，评估自转同步化状态。

实验结果

研究问题

• RQ1 HD 8441 是否为三合星系统？其各组分的轨道参数，特别是长周期第三颗星的参数是什么？
• RQ2 通过结合新获取和已发表的视向速度数据，能否为经典 Ap 型星 β CrB（HD 137909）获得改进的轨道元素？
• RQ3 食 Am 双星 HD 43478 的各组分质量是多少？其精度如何？
• RQ4 HD 43478 的轨道倾角是否与食食行为一致？该系统是否表现出自转同步化的证据？
• RQ5 HD 43478 和 HD 96391 的演化状态如何？其质量与半径与理论等时线相比有何差异？

主要发现

• 基于视向速度残差显示的长期趋势，确认 HD 8441 为三合星系统，包含一个短周期双星（P = 106.357 ± 0.009 天）和一个周期超过 5000 天的第三颗星。
• 通过结合新获取的 CORAVEL 数据与已发表的干涉测量数据，改进了 β CrB（HD 137909）的轨道元素，提升了轨道参数的精度。
• 对于 HD 43478，利用食食光曲线和 Hipparcos parallax，成功将单个恒星质量的确定精度提高到 1%：M₁ = 1.85 M☉，M₂ = 1.73 M☉。
• 该系统可能处于自转同步状态，因为观测的 vsini 值（19–22 km s⁻¹）与基于半径和轨道周期估算的预测值（25 km s⁻¹）一致。
• HD 43478 的轨道倾角估计为 i ≈ 66°，表明其并非食食系统，且该系统已接近主序星寿命的末期，log t ≈ 9.1。
• 对于 HD 96391，获得了良好的质量比，且通过 Hipparcos parallax 独立估算出轨道倾角，证实了该系统的演化状态。