[论文解读] The Low Excitation Planetary Nebulae HuDo 1 and HuBi 1 and their [WC10] Central Stars

M. Peña|Redalyc (Universidad Autónoma del Estado de México)|Jun 17, 2005

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 3

一句话总结

本研究利用高分辨率和低分辨率光谱对低激发行星状星云 HuDo 1 和 HuBi 1 及其 [WC10] 中心星进行了分析。研究确认两颗恒星均为 [WC10] 型，发现 HuBi 1 是围绕一颗暗淡、低质量、缓慢演化恒星的低密度、富含氦的星云，并提供了证据表明，尽管有效温度相似，[WC10] 恒星的本征光度和质量范围广泛。

ABSTRACT

Low- and high-resolution spectra of the planetary nebulae HuDo 1 and HuBi 1, around [WC-late] stars, are analyzed. The objects belong to the galactic disk, with heliocentric radial velocities of -12 km/s (HuDo 1) and 57 km/s (HuBi 1). C(Hbeta) reddening values are of 2.04 for HuDo 1 and 1.22 for HuBi 1. Plasma line ratios are used to estimate physical conditions and abundances. We find log (O/H)+12 = 8.43 and 8.57, and N/O = 0.2 and 0.1 for HuDo 1 and HuBi 1 respectively. HuBi 1 is the only PN excited by a very late [WC] star showing intense nebular HeI recombination lines. From the stellar lines we derive a [WC 10] type for both stars, although HuBi 1 central star should be slightly hotter for providing a large amount of He^0 ionizing photons. Nebular and stellar parameters of HuDo 1 and HuBi 1 are compared with those of other [WC 10] objects, concluding that the stars of HuDo 1 and HuBi 1 should be intrinsically fainter. In particular HuBi 1 seems a low-density evolved nebula around a low-mass slowly-evolving star.

研究动机与目标

• 确定低激发行星状星云 HuDo 1 和 HuBi 1 中心星的光谱类型和物理性质。
• 评估这些系统中星云的物理条件，包括电子密度、温度和元素丰度。
• 通过将星云和恒星参数与其他已知 [WC10] 天体对比，研究 [WC10] 中心星的演化状态。
• 检验 HuBi 1 是否为“重生”型行星状星云，或为低质量、缓慢演化后渐近巨星分支（post-AGB）恒星的产物。

提出的方法

• 在墨西哥国家天文台获取了 HuDo 1 和 HuBi 1 的高分辨率和低分辨率光谱。
• 使用最新的定量分类标准对恒星光谱进行分类，确认两颗中心星均为 [WC10] 型。
• 利用星云谱线强度比推导电子密度、温度和离子丰度，并通过 C(Hβ) 值校正消光效应。
• 丰度分析包括 O/H、N/O 和 He/H 比值的测定，特别关注 HuBi 1 中 He I 复合线的贡献。
• 通过将观测通量与模型大气比较，并假设 HuBi 1 的距离为 6.8 kpc，估算恒星的光度和质量。
• 与其他 [WC10] 行星状星云进行对比，以评估演化趋势和本征光度的离散性。

实验结果

研究问题

• RQ1 使用现代定量分类标准，中心星在 HuDo 1 和 HuBi 1 中的真实光谱类型是什么？
• RQ2 为何 HuBi 1 展现出强烈的 He I 复合线，表明其为富含氦的星云，而其他 [WC10] 星云则无此特征？
• RQ3 星云的物理条件（尤其是电子密度和动力学年龄）与 [WC] 型与星云密度关系的预期相比如何？
• RQ4 为何 HuDo 1 和 HuBi 1 的中心星本征亮度低于其他 [WC10] 恒星，尽管其有效温度相似？
• RQ5 HuBi 1 是“重生”型行星状星云，还是低质量、缓慢演化后渐近巨星分支恒星的产物？

主要发现

• HuDo 1 和 HuBi 1 的中心星均被分类为 [WC10]（特殊）型，确认其为目前已知最冷的 [WC] 恒星之一。
• HuBi 1 展现出强烈的 He I 复合线，表明其为富含氦的星云，且是目前已知唯一显示此类特征的 [WC10] 星云。
• HuBi 1 的星云 O/H 丰度为 log(O/H)+12 = 8.57，HuDo 1 为 8.43，属典型银河系盘面行星状星云丰度。
• HuBi 1 的 N/O 比值为 0.1，HuDo 1 为 0.2，略低于典型值，与太阳系丰度模式一致。
• HuBi 1 的电子密度极低，约为 ~10^3 cm^-3，低于典型的 [WC]-型与密度关系，表明其为低质量、缓慢演化后渐近巨星分支系统。
• HuBi 1 的中心星本征亮度低于其他 [WC10] 恒星，暗示其质量较低，支持 [WC10] 恒星在后渐近巨星分支阶段质量范围广泛的观点。