[论文解读] RW Tri - its Negative Superhumps and System Parameters

J. Smak|arXiv (Cornell University)|Feb 20, 2019

Geophysics and Gravity Measurements被引用 4

一句话总结

本文利用1994年9月的测光数据，确认了RW Tri中负超振幅的检测，其周期为0.2203 d，并验证了1957年的早期观测结果。通过结合$K_2$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$和负超振幅周期，对质量比进行约束，将系统参数修正为$M_1 = 0.60 \pm 0.20 M_\odot$，$M_2 = 0.48 \pm 0.15 M_\odot$，$i = 72.5 \pm 2.5^\circ$，以及$A = 1.13 \pm 0.09 \times 10^{11}$ cm，解决了先前质量估计中因辐照修正导致的不一致问题。

ABSTRACT

Negative superhumps are detected in the light curves of RW Tri collected in September 1994 (Smak 1995) and November/December 1957 (Walker 1963). New system parameters, obtained using $K_2$ and $V_{2,rot}\sin i$ (from Poole et al. 2003) and $q$ (estimated from $P_{nSH}$), are $M_1=0.60\pm 0.20M\odot$, $M_2=0.48\pm 0.15M\odot$, $A=1.13\pm 0.09 imes 10^{11}$cm and $i=72.5\pm 2.5$.

研究动机与目标

• 利用1994年和1957年的档案测光数据，确认RW Tri中负超振幅的存在。
• 通过使用一致的质量比对$K_2$进行辐照效应修正，解决先前质量估计中的不一致问题。
• 通过结合$K_2$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$和负超振幅周期$P_{nSH}$，推导出改进的系统参数。
• 验证灾变变星中负超振幅的进动倾斜盘模型。

提出的方法

• 对1994年9月的BV光曲线进行周期图分析，通过预白化分离出$P_{nSH} = 0.2203$ d和$P_{\text{prec}} = 4.40$ d。
• 使用进动倾斜盘模型，通过公式$1/P_{\text{prec}} = 1/P_{nSH} - 1/P_{\text{orb}}$关联$P_{nSH}$、$P_{\text{orb}}$和$P_{\text{prec}}$。
• 利用负超振幅的振幅$\epsilon_{nSH} = 0.050 \pm 0.006$，通过公式$37q(1+q)^{1/2} r_d^{3/2} = \epsilon_{nSH}/(1 + \epsilon_{nSH})$推导质量比$q = 0.85 \pm 0.25$。
• 利用Smak (1995)提出的$i = i(M_1)$关系，将轨道倾角与主星质量关联。
• 同时拟合三个约束条件：$K_{2,\text{corr}}$、$V_{2,\text{rot}}\sin i$和$\epsilon_{nSH}$，通过质量方程的迭代求解确定$M_1$和$M_2$。
• 基于正确的$q$重新评估对$K_2$的辐照修正，得出$\Delta K_2 = 24$ km/s，显著小于Poole等人估计的值。

实验结果

研究问题

• RQ1 RW Tri是否表现出负超振幅？其周期和振幅是多少？
• RQ2 观测到的$K_2$和$V_{2,\text{rot}}\sin i$值如何约束系统的质量比和组分质量？
• RQ3 对$K_2$的正确辐照修正量是多少？它如何影响质量估计？
• RQ4 进动倾斜盘模型能否解释观测到的$P_{nSH}$和$P_{\text{prec}}$？
• RQ5 基于多约束拟合，修正后的系统参数（包括轨道倾角和盘半径）是什么？

主要发现

• 确认了RW Tri中负超振幅的存在，其$P_{nSH} = 0.2203 \pm 0.0014$ d，$\epsilon_{nSH} = 0.050 \pm 0.006$，与进动倾斜盘模型一致。
• 进动周期确定为$P_{\text{prec}} = 4.40$ d，与预白化后分离出的低频峰一致。
• 通过$\epsilon_{nSH}$推导出质量比$q = 0.85 \pm 0.25$，为系统参数提供了稳健的第三重约束。
• 修正后的系统参数为$M_1 = 0.60 \pm 0.20 M_\odot$，$M_2 = 0.48 \pm 0.15 M_\odot$，$i = 72.5 \pm 2.5^\circ$，$A = 1.13 \pm 0.09 \times 10^{11}$ cm。
• 对$K_2$的辐照修正重新计算为$\Delta K_2 = 24$ km/s，显著小于Poole等人估计的值，解决了先前的不一致问题。
• 次星半径为$R_2 = 0.59 \pm 0.09 R_\odot$，与该质量下主序星的预期一致。