[论文解读] Spectral Variability of Romano's Star

Olga Maryeva, P. Abolmasov|arXiv (Cornell University)|Jun 5, 2010

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 6被引用 5

一句话总结

本研究分析了15年来对三角座星系中罗曼诺星（V532）的光谱与测光数据，揭示了其在斯杜拉多斯周期内的光谱变异性。该恒星在最大亮度时表现为发射线超巨星，在最小亮度时则转变为高温WN8/WN9型恒星，证实其为首批达到WN8光谱型的特超巨星之一，风速为360±30 km s⁻¹，氢/氦丰度比约为2。

ABSTRACT

We combine archival spectral observations of the LBV star V532 (Romano's star) together with the existing photometric data in the B band. Spectroscopic data cover 15 years of observations (from 1992 to 2007). We show that the object in maximum of brightness behaves as an emission line supergiant while in minimum V532 moves along the sequence of late WN stars. In this sense, the object behaves similarly to the well-known Luminous Blue Variable (LBV) stars AG Car and R127, but is somewhat hotter in the minima. We identify about 100 spectral lines in the 3700..7300 Angstrom wavelength range. For today, our spectroscopy is the most comprehensive for this object. The velocity of the wind is derived using HeI triplet lines (360+/-30 km/s). Physical parameters of the nebula around V532 are estimated.

研究动机与目标

• 利用长期光谱与测光数据，表征罗曼诺星（V532）在其S Doradus周期中的光谱变异性。
• 确定恒星在亮度极大与极小时的物理状态，特别是其光谱型与大气参数。
• 通过分析V532中的光谱演化，探讨特超巨星与沃尔夫-拉叶星之间的演化联系。
• 从光谱线估算风速与电离区物理参数。
• 估算氢/氦丰度比，并与已知WN星比较，以推断其演化状态。

提出的方法

• 结合1992年至2007年期间来自6米SAO望远镜（MPFS与SCORPIO仪器）和昴星望远镜（FOCAS）的档案光谱数据。
• 执行标准数据还原流程：减去偏置、平场校正、利用He-Ne-Ar与Ne-Ar灯进行波长定标，并使用标准星进行通量校准。
• 测量光谱线的径向速度与等效宽度，特别是HeI三重线与单线，以推断风速与电离状态。
• 通过HeI线的P Cygni轮廓分析估算质量损失率与风速（360±30 km s⁻¹）。
• 将Hβ、HeI与HeII线的等效宽度比值与已知WN星（如BE381）比较，估算H/He丰度比。
• 分析禁线发射线（[OIII]、[ArIII]）以推断低密度、膨胀的喷出物，速度约为100 km s⁻¹。

实验结果

研究问题

• RQ1 罗曼诺星在其S Doradus周期中，光谱型如何演化，特别是在亮度极大与极小阶段？
• RQ2 V532的风速是多少？与其它LBV和WR星相比有何差异？
• RQ3 V532中的H/He丰度比是多少？与已知的富氢WN星相比如何？
• RQ4 V532中的光谱变化是由真实的恒星演化引起，还是由质量喷发等瞬变现象导致？
• RQ5 V532能否被归类为休眠LBV？这对LBV与WR星之间的演化联系有何启示？

主要发现

• 罗曼诺星在最大亮度时表现为发射线超巨星，在最小亮度时演变为WN8/WN9型恒星，证实其具有极端的光谱变异性。
• 从HeI三重线推导出的风速为360±30 km s⁻¹，与强烈的质量损失一致。
• H/He丰度比估算约为2，表明V532处于富氢晚期WN星的范围内（如BE381、WN9h）。
• 禁线发射线（[OIII]、[ArIII]）表明存在低密度、膨胀的喷出物，速度约为100 km s⁻¹，可能源自过去的爆发事件。
• 该天体表现出视觉光度与温度之间的反相关性，证实其符合S Doradus周期行为。
• V532是首批观测到可达到WN8光谱型的LBV之一，仅次于HD5980，表明LBV可暂时演化为高温WR星。