[论文解读] Post common envelope binaries from SDSS. II: Identification of 9 close binaries with VLT/FORS2

M. R. Schreiber, B. T. Gänsicke+3 more|Warwick Research Archive Portal (University of Warwick)|Sep 28, 2007

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 35被引用 33

一句话总结

本研究利用VLT/FORS2和Magellan/Clay光谱观测，在26个暗淡白矮星/主序星（WDMS）双星中识别出9个后共有包层双星（PCEBs），检测到具有≥3σ显著性的径向速度变化。结果表明，该样本中PCEB的比例约为35%，其中两个系统的轨道周期分别为9.17小时和17.48小时，证明了该方法在探测紧密双星演化过程中的高度有效性。

ABSTRACT

The Sloan Digital Sky Survey turned out to be very efficient in identifying white dwarf/main sequence binaries (WDMS). The population of WDMS systems consists of wide systems whose stellar components evolve like single stars and - more interesting in the context of close binary evolution - PCEBs. We pursue a large-scale follow-up survey to identify and characterise the PCEBs among the WDMS binaries that have been found with SDSS. We use a two-step strategy with the identification of PCEBs among WDMS in the first and orbital period determinations in the second phase. Here we present first results of our VLT/FORS2 pilot-study that has the target of identifying the PCEBs among the fainter (g>~18.5) SDSS-WDMS. From published SDSS catalogues we selected 26 WDMS targets to be observed with VLT/FORS2. Using a spectral decomposition/fitting technique we determined the white dwarf effective temperatures and surface gravities, masses, and secondary star spectral types for all WDMS in our sample. We used the NaI 8183.27,8194.81 doublet to measure radial velocity variations of our targets and performed additional follow-up spectroscopy using Magellan-Clay/LDSS3 of two systems showing significant radial velocity variations. Among the 26 WDMS systems we find 9 strong PCEB candidates showing clear (>=3sigma) radial velocity variations and we estimate the fraction of PCEBs among SDSS WDMS to be ~35%. We find indications for a dependence of the relative number of PCEBs among SDSS-WDMS on the spectral type of the secondary star. These results are subject to small number statistics and need to be confirmed by additional observations. For two of the identified PCEB candidates, SDSSJ1047+0523 and SDSSJ1414-0132, we measured the orbital periods to be 9.17hrs and 17.48hrs respectively.

研究动机与目标

• 在暗淡SDSS白矮星/主序星（WDMS）双星中识别后共有包层双星（PCEBs）。
• 利用径向速度变化测定SDSS WDMS样本中PCEB的比例。
• 利用多历元光谱测量确认的PCEB候选体的轨道周期。
• 评估PCEB频率与次星光谱类型的关系。
• 为紧密双星演化理论模型提供观测约束。

提出的方法

• 选取26个暗淡SDSS WDMS双星（g ≥ 18.5）进行光谱后续观测，使用ESO-VLT/FORS2以服务模式观测。
• 对每个目标获取至少间隔一夜的两组光谱，利用Na I λλ8183.27,8194.81双线检测径向速度变化。
• 执行光谱分解与拟合，以确定白矮星有效温度、表面重力、质量以及次星的光谱类型。
• 对显示显著径向速度变化的两个系统，使用Magellan-Clay/LDSS3进行额外后续光谱观测。
• 利用径向速度变化推断轨道周期，并将系统分类为PCEB候选体。
• 应用统计分析估算PCEB比例，并评估其与次星光谱类型的关系。

实验结果

研究问题

• RQ1 暗淡SDSS WDMS双星中有多少比例是后共有包层双星（PCEBs）？
• RQ2 在暗淡WDMS系统中，Na I双线的径向速度变化能否可靠地识别PCEB候选体？
• RQ3 新识别的PCEB候选体的轨道周期是多少？
• RQ4 PCEB频率是否依赖于次星的光谱类型？
• RQ5 两步光谱后续观测策略在从SDSS WDMS样本中识别PCEBs方面的效率如何？

主要发现

• 基于≥3σ的径向速度变化，在26个观测的WDMS双星中识别出9个强PCEB候选体。
• 估算SDSS WDMS样本中PCEB的比例约为35%，统计不确定性为±12%。
• 测得SDSS J1047+0523和SDSS J1414–0132的轨道周期分别为9.17小时和17.48小时。
• 有证据表明PCEB频率与次星光谱类型有关，尽管该结论基于小样本统计。
• 该调查方法在识别PCEBs方面表现出高度效率，为测试紧密双星演化模型提供了关键的观测参数。
• 光谱拟合为样本中所有WDMS系统获得了有效温度、表面重力、质量及光谱类型。