[论文解读] The population of hot subdwarf stars studied with Gaia II. The Gaia DR2 catalogue of hot subluminous stars

S. Geier, R. Raddi+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 22, 2018

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 66被引用 4

一句话总结

本文基于盖亚DR2数据，构建了一个覆盖全天的39,800颗热亚矮星候选体星表，通过颜色、绝对星等和归一化自行运动筛选得出。该星表的星等限制为G < 19等，在银河系平面以外约1.5千秒差距范围内近乎完全，可作为未来测光与光谱巡天的关键目标列表，以推进对热亚矮星演化及双星相互作用的理解。

ABSTRACT

Based on data from the ESA Gaia Data Release 2 (DR2) and several ground-based, multi-band photometry surveys we compiled an all-sky catalogue of $39\,800$ hot subluminous star candidates selected in Gaia DR2 by means of colour, absolute magnitude and reduced proper motion cuts. We expect the majority of the candidates to be hot subdwarf stars of spectral type B and O, followed by blue horizontal branch stars of late B-type (HBB), hot post-AGB stars, and central stars of planetary nebulae. The contamination by cooler stars should be about $10\%$. The catalogue is magnitude limited to Gaia $G&lt;19\,{ m mag}$ and covers the whole sky. Except within the Galactic plane and LMC/SMC regions, we expect the catalogue to be almost complete up to about $1.5\,{ m kpc}$. The main purpose of this catalogue is to serve as input target list for the large-scale photometric and spectroscopic surveys which are ongoing or scheduled to start in the coming years. In the long run, securing a statistically significant sample of spectroscopically confirmed hot subluminous stars is key to advance towards a more detailed understanding of the latest stages of stellar evolution for single and binary stars.

研究动机与目标

• 利用盖亚DR2的天体测量数据与多波段测光，编制一份全面的全天热亚矮星候选体星表。
• 实现对热亚矮星的统计显著光谱后续观测，以研究其形成与演化，特别是双星系统中的情况。
• 在以往巡天的基础上，提升对银河系晕与外盘区域热亚矮星样本的完整度与可靠性。
• 通过提供一个定义明确、星等限制的低污染目标列表（约10%的较冷恒星污染），支持未来大规模巡天。
• 通过识别脉动与化学异常的亚矮星，为星震学与大气研究提供支持。

提出的方法

• 对盖亚DR2数据应用颜色、绝对星等与归一化自行运动筛选，以选出热亚矮星候选体。
• 将盖亚DR2天体测量数据与地面巡天的多波段测光（如SDSS、IPHAS、VPHAS+、GALEX、2MASS）相结合，以提高筛选的可靠性。
• 采用G < 19等的星等限制，以确保在排除银河系平面及LMC/SMC区域后，约1.5千秒差距范围内的天空区域具有完整性。
• 应用统计校正估算完整度与污染水平，发现较冷恒星的污染率约为10%。
• 主要将候选体分类为B/O型热亚矮星，其次为蓝水平分支星、热后AGB星及行星状星云中心星。
• 通过现有光谱样本验证星表的可靠性，并与已知的热亚矮星数据库进行交叉匹配。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于盖亚DR2的全天热亚矮星候选体星表的完整度与污染水平如何？
• RQ2 如何最优地结合盖亚DR2的多波段测光与天体测量数据以筛选热亚矮星候选体？
• RQ3 该星表在银河系平面以外约1.5千秒差距范围内的完整度如何，特别是在银晕区域？
• RQ4 最终样本中光谱类型（如sdO/B、HBB、后-AGB）的预期分布是什么？
• RQ5 该星表如何作为未来大规模热亚矮星光谱与测光巡天的基础？

主要发现

• 星表包含39,800颗热亚矮星候选体，星等限制为G < 19等，覆盖全天。
• 预计在银河系晕与外盘区域（排除银河系平面及LMC/SMC）约1.5千秒差距范围内，星表近乎完全。
• 较冷恒星的污染率估计为约10%，表明热亚矮星筛选具有高纯度。
• 大多数候选体预计为B/O型热亚矮星，其次为晚型B型蓝水平分支星与后-AGB星。
• 样本中包含大量潜在的脉动亚矮星及引力波源候选体。
• 星表被设计为未来巡天（如WEAVE、4MOST、PLATO）的基础目标列表，可支持对热亚矮星演化与双星性质的统计稳健研究。