[论文解读] Rotation of stars in NGC 6134: a comparison of Delta Scuti stars and non-variable stars

Michael Bo Rasmussen, H. Bruntt+3 more|ArXiv.org|Jun 4, 2002

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 14被引用 7

一句话总结

本研究利用高分辨率光谱和Δa测光法，对金属丰度较高的疏散星团NGC 6134中的δ Scuti变星及非变星A型星的旋转速度（v sin i）和化学元素丰度进行了研究。研究发现，脉动变光与旋转之间无显著相关性，确认了[Fe/H] = +0.38 ± 0.05的高金属丰度，并识别出一颗δ Scuti星为边缘性的Am型候选体，表明低速旋转与化学异常并不排除脉动的可能性。

ABSTRACT

We present results of spectroscopic observations of selected stars in the southern open cluster NGC 6134. We have determined the rotational velocities of the six known Delta Scuti Stars in NGC 6134 as well as several other non-variable stars with similar colour temperature in order to investigate if v sin i and variability is somehow connected: we find no such correlation. We also compare the distribution of v sin i of Delta Scuti Stars and non-variable stars with four other well-studied open clusters to look for any systematic behaviour, but we find no conclusive evidence for v sin i and variability to be connected. We have also used the spectra to carry out an abundance analysis of the Delta Scuti Stars in NGC 6134 to confirm the high metal content of the cluster. We find [Fe/H] = +0.38 +/- 0.05 which is in agreement with the result obtained from Stromgren photometry. We also present Delta-a photometry of the cluster, but we find no chemical peculiar stars based on this index.

研究动机与目标

• 测定NGC 6134中六颗已知δ Scuti变星及非变星A型星的旋转速度（v sin i），以检验脉动变光与旋转之间的相关性。
• 对δ Scuti变星进行丰度分析，以验证由Strömgren测光法得出的星团金属丰度。
• 利用Δa测光法搜索化学异常恒星，特别是Am型或Ap型恒星。
• 比较五个研究充分的疏散星团中δ Scuti变星与非变星的v sin i分布，以检测系统性趋势。
• 评估NGC 6134中δ Scuti变星是否适合未来进行星震学建模，特别是低旋转速率的恒星。

提出的方法

• 使用位于ESO拉西拉天文台的丹麦1.54米望远镜上的DFOSC仪器获取光谱，采用带有光栅#9和#11的Echelle光谱仪实现高分辨率色散。
• 利用IRAF工具进行光谱数据的还原与提取，包括使用apall进行孔径提取，并通过人工背景校正处理高天空背景水平。
• 通过标准光谱技术及Weiss提供的合成光谱网格，校准恒星参数，包括有效温度和表面重力。
• 通过将旋转展宽轮廓拟合至观测光谱线，并与合成光谱比较，推导出旋转速度（v sin i）。
• 通过测量Fe I和Fe II谱线的等效宽度，并利用电离平衡和生长曲线技术，推导出[Fe/H]。
• 应用Δa测光法检测化学异常恒星，其中指数Δa对A型星表面元素丰度异常敏感。

实验结果

研究问题

• RQ1 在NGC 6134中，δ Scuti变星的旋转速度（v sin i）与脉动变光之间是否存在显著相关性？
• RQ2 NGC 6134中的δ Scuti变星是否表现出与Am型或Ap型恒星一致的化学元素丰度异常？
• RQ3 先前由Strömgren测光法估算的NGC 6134金属丰度，是否可通过光谱丰度分析得到证实？
• RQ4 NGC 6134中δ Scuti变星的v sin i分布与非变星A型星的分布相比如何？与其他疏散星团的分布相比有何异同？
• RQ5 NGC 6134中是否存在v sin i较低的恒星，可作为未来详细星震学建模的合适候选目标？

主要发现

• 在NGC 6134的δ Scuti变星与非变星A型星中，未发现脉动变光与旋转速度（v sin i）之间存在显著相关性。
• NGC 6134的光谱学金属丰度为[Fe/H] = +0.38 ± 0.05，与由Strömgren测光法获得的值高度一致。
• 一颗δ Scuti星（编号#508）在丰度分析中表现出边缘性的Am型恒星特征，但需更高分辨率光谱以确认。
• Δa测光法未在样本中检测到经典Am型恒星，但该指数未对潜在异常星#508进行测量。
• 在所研究的五个疏散星团中，δ Scuti变星与非变星的v sin i分布未表现出一致模式，NGC 6134中有一半（约一半）的δ Scuti变星具有低v sin i（< 100 km s⁻¹）。
• NGC 6134中存在多颗低速旋转的δ Scuti变星，表明该星团是未来星震学建模的有前途目标。