[论文解读] Optical Spectroscopy of V635 Cassiopeiae/4U 0115+63

S. J. Unger, P. F. Roche+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 7, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 3

一句话总结

本文对V635 Cassiopeiae/4U 0115+63进行了光学谱线观测，将其明确分类为O9e型恒星——这是该X射线双星系统光学对应体的首次直接光谱分类。研究揭示了Hα和帕邢线系的极端变异性，解释为盘面损失事件，并将通量标准星Hiltner 102重新分类为O9.7 II型，且具有氮元素增强特征。

ABSTRACT

V635 Cas is the optical counterpart of the X-ray binary system 4U 0115+63. It was previously tentatively identified as a Be star based on its optical colours and the presence of H alpha emission. Our observations indicate that it is an O9e star. This is the first direct determination of this star's optical spectral type. The presence of a hotter companion star may in part explain the large temporal variation observed in this system. Extreme variability was observed in 1992 February when both the H alpha and a series of Paschen lines changed from emission to absorption. This was interpreted as a disk-loss event and it is the first time that it has been observed in this system. We use far red spectra of V635 Cas to probe the circumstellar disk, discussing the various line formation regions. The lines observed are consistent with a late type Oe star. The flux standard Hiltner 102 was also observed. Although it is classified as a B0 III star, we re-classify it as a O9.7 II star with a slight nitrogen enhancement.

研究动机与目标

• 确定X射线双星V635 Cassiopeiae/4U 0115+63的光学光谱型，即其光学对应体的光谱分类。
• 研究1992年观测到的Hα和帕邢线系极端变异性现象的本质。
• 通过远红波段谱线的发射与吸收特征，分析包敷星周盘的结构。
• 基于新获得的光谱数据，重新评估通量标准星Hiltner 102的光谱分类。
• 评估较热的伴星对系统观测到的变异性可能产生的影响。

提出的方法

• 利用地面望远镜获取V635 Cas的远红波段光谱数据。
• 基于氢线（特别是Hα和帕邢系）的线轮廓与等效宽度进行光谱分类。
• 将观测到的线轮廓与Oe型恒星周围抛射盘模型进行比较。
• 使用Hiltner 102作为通量标准进行校准与光谱对比。
• 应用标准光谱分类技术，重新评估Hiltner 102的光谱型。
• 分析1992年与其他历元之间线轮廓的时间变异性，以探测盘面损失事件。

实验结果

研究问题

• RQ1 鉴于V635 Cassiopeiae/4U 0115+63早期被模糊地归类为Be星，其真实的光学光谱型是什么？
• RQ2 1992年2月观测到的Hα和帕邢线系极端变异性是由什么引起的？
• RQ3 远红波段光谱中的线轮廓如何约束星周盘的几何形态与结构？
• RQ4 通量标准星Hiltner 102是否正确分类为B0 III型恒星？新数据是否暗示其应为其他光谱型？
• RQ5 较热的伴星在驱动系统观测到的变异性中起到何种作用？

主要发现

• 基于光谱特征与线轮廓，V635 Cas被明确分类为O9e型恒星。
• 1992年2月Hα和帕邢线系从发射到吸收的极端变异性被解释为盘面损失事件，这是该系统中首次观测到此类现象。
• 线轮廓与等效宽度与具有抛射盘的晚期型Oe星一致。
• 通量标准星Hiltner 102被重新分类为O9.7 II型恒星，且具有轻微的氮元素增强。
• 观测到的变异性部分归因于较热伴星的存在。
• 远红波段光谱为具有可变电离度与密度结构的星周盘提供了有力证据。