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はくちょう座 P 星 (P Cyg) のスペクトル変動

はくちょう座 P 星 (P Cyg) のスペクトル変動. 岡山理科大学･田辺研究室 能勢樹葉 (4 回生 ) 、今村和義 (M2) 、田辺健茲. もくじ. 1. はじめに 2.LBV の特徴 3. 観測 4. 観測データ･処理 5. 結果 6. まとめ･今後の課題. 1. はじめに. 1. はじめに. P Cyg( はくちょう座 P 星 ). α ： 20h 17m 47.2s δ ： 38°01’ 58.5”. 実 視 等 級：～ 4.8 mag 絶対実視等級： -8.6 mag スペクトル型： B2

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はくちょう座 P 星 (P Cyg) のスペクトル変動

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  1. はくちょう座P星(P Cyg)のスペクトル変動 岡山理科大学･田辺研究室 能勢樹葉(4回生)、今村和義(M2)、田辺健茲

  2. もくじ 1.はじめに 2.LBVの特徴 3.観測 4.観測データ･処理 5. 結果 6. まとめ･今後の課題

  3. 1.はじめに

  4. 1.はじめに P Cyg(はくちょう座P星) α ： 20h 17m 47.2s δ ： 38°01’ 58.5” 実 視 等 級：～4.8 mag 絶対実視等級：-8.6 mag スペクトル型：B2 距 　 離：2147pc luminous blue variables (LBV) P Cyg(はくちょう座P星) 新星 はくちょう座 フラムスチード天球図譜 より引用

  5. 1.はじめに 現在でも0.2等程度の光度変化 (例えば、N Markova et al. 2000) 輝線の強度は数週間から数ヶ月のタイムスケールで変化 (Stahl & Kaufer 1994) 相関は見られない。 測光と分光の同時観測をおこなった例はない。 目的 P Cygの分光、測光の同時観測により 輝線の強度の変化と光度変化の相関を調べる。

  6. 2.LBVの特徴

  7. 2.LBVの特徴 LBV 質量の大きな星が主系列段階を終えた後の姿 HR図 HR図

  8. 2.LBVの特徴 非常に明るい Humphreys-Davidsonの不安定限界 エディントン限界 (光度L/質量M) に近い。 P Cyg 不安定 脈動 Understanding Variable Starsより引用　一部改変

  9. 2.LBVの特徴 脈動 外層を放出 輝線･光の吸収率の変化

  10. 3. 観測

  11. 3.観測 観測期間　2009年6月26日～継続中 観測場所　岡山理科大学21号館屋上 田辺研究室天文台 北緯　 34° 41′ 37.56″ 東経　133° 55′ 50.87″

  12. 3.観測 分光器 CCD 分光観測 望遠鏡：セレストロン(C11) f=280cm D=28cmF10 分光器：DSS-7(SBIG社製) 分散:5.4Å/pixel ⊿λ:15ÅR:約400 速度分解能:約700km/s CCDカメラ:ST-402(SBIG社製) ※5秒露出、1晩に3枚 赤道儀：NJP(タカハシ社製) Temma2

  13. 3.観測 測光観測 望遠鏡：セレストロン(C9) f=148cm D=23.5cmF6.3 フィルター：B, V, Rc CCDカメラ：ST-7EX(SBIG社製) 赤道儀：EM200(タカハシ社製) Temma2

  14. 4. 観測データ･処理

  15. 4.観測データ･処理 分光 Hα Hβ HeⅠ HeⅠ HeⅠ

  16. 4.観測データ･処理 Fλ/FC 分光 Fc Fλ

  17. 4.観測データ･処理 分光 ＜FCの求め方＞ Fc 輝線のピークの座標

  18. 4.観測データ･処理 測光 V：P CygC1～C5：比較星 2009.10.31Vfilter C1 C2 V C3 C4 N C5 10.7’×16.0’ E

  19. 5. 結果

  20. 5.結果 2009.10.10 - 2009.11.7 分光結果 Fλ/FC

  21. 5.結果 http://www.aavso.org/ より引用　一部改変 2009.10.10 - 2009.11.7 測光結果

  22. 5.結果 2009.10.10 - 2009.11.7 分光 Fλ/FC 測光 B filter +0.5mag V filter R filter -0.5mag ⊿mag JD[-2455000]

  23. 6.まとめ･今後の課題

  24. 6.まとめ･今後の課題 まとめ 輝線の強度および光度にそれぞれ有意な変動が見られた。 現段階では、輝線の強度変化と光度変化に 相関らしいものは見られない。 Stahl et al. と同様の結果。

  25. 6.まとめ･今後の課題 ＜Hα線の強度＞ 恒星風の変化に対して遅れて変動している可能性がある。 (Markova et al. 2000) 課題① 観測の継続 未処理のデータの解析

  26. 6.まとめ･今後の課題 ＜Fλ/FCの変化の要因＞ 星自体の黒体放射が影響している可能性もある。 課題② 色指数とFC、色指数とFλ/FCの比較

  27. 6.まとめ･今後の課題 1 0 課題③ 輝線の強度の表し方の検討 ・等価幅 ・Hα/Hβ Hα Hβ 等価幅

  28. 6.まとめ･今後の課題 南天のLBV 課題④ 南天のLBVとの比較 グラフのフィッティング SGS分光器による観測

  29. 参考文献① de Groot M. 1990, ASPC 7, 165D de Groot M. 1988, IrAJ 18, 163D de Groot M. 1983, IrAJ 16, 162D J. Percy, “Understanding variable stars ”(Cambridge UP, 2007), pp.304-312 Markova N. 1993, A&A 273, 555 Markova N. Morrison N. Kolka I. de Groot M. 2000, ASPC 204, 111M Richard Berry. James Burnell, “The Handbook of Astronomical Image Processing”, (Willmann-Bell, Inc. 2005), pp.271-278 Roberta M. Humphreys. Kris Davidson 1994, PASP 106, 1025H Stahl O. and Kaufer A. 1994, A&AS 107, 1-8

  30. 参考文献② D.C.ベイアート, 加藤幸弘, 近藤康, 千川道幸(訳), 「実験法入門」, (ピアソン･エデュケーション, 2004), p.14, pp.111-152 G.ヘルツベルグ, 堀健夫(訳), 「原子スペクトルと原子構造」, (丸善, 1964), pp.1-16 Ian Ridpath, 岡村定矩(監訳), 「オックスフォード天文学辞典」, (朝倉書店, 2003) SBIG社HP, URL http://www.sbig-japan.com/DSS-7/dss7_m.html 今村和義, 卒業論文 活動銀核のCCD分光観測, (岡山理科大学･田辺研究室, 2008) 岡崎彰, 「奇妙な42の星たち」, (誠文堂新光社, 1994), pp.48-52 川端哲也, 「分光解析ソフト BeSpec　チュートリアル」, (美星天文台, 2002) 恒星社編, 「フラムスチード天球図譜(新装版)」, (恒星社), p.11 国立天文台編, 「理科年表2009」 小暮智一, 「輝線星概論」, (ごとう書房, 2002), pp.1-43, pp.150-151, pp.230-234, pp.272-284 野本憲一, 定金晃三, 佐藤勝彦編, 「恒星」, (日本評論社, 2009), p.7, pp64-69, p.91, pp.114-117

  31. 全観測日の結果 2009.07.06 - 2009.11.7 分光 Fλ/FC 測光 B filter +0.5mag V filter R filter -0.5mag ⊿mag JD[-2455000]

  32. Stahl et al.(1994)の結果 1990年-1992年 Hβ Hα

  33. Markova(2000)の結果 1989年-1999年

  34. AAVSOの結果 2009.10.10-2009.11.7

  35. AAVSOの結果 2009.07.06-2009.11.7

  36. 原子の 輝線 輝線の形成 エネルギー準位 高い Hβ Hα 低い n=5 n=2 n=4 原子核 n=3 n=1 水素

  37. 誤差の求め方 分光①

  38. 誤差の求め方 y=(-2.94±0.01)x + (0.20±0.48) σa σb normalize 分光② 回帰分析 erro=(σa×x)+σb Fλ/FC ± erro

  39. 誤差の求め方 測光 C：カウント値S：Signaln：ピクセル数

  40. DSS-7の構造 CCDカメラ 平面鏡 望遠鏡 スリット コリメーター 回折格子 http;//www.sbig-japancom/DSS-7/dss7 m.html より引用(一部改変)

  41. スリットの位置 星 スリット 1.5’

  42. B, V, Rc測光系の感度曲線

  43. 等価幅 はくちょう座P星は輝線の袖が長い。 等価幅の測定に問題 (Stahl & Kaufer. 1994) 等価幅 1 0

  44. データ処理 分光① 分光ソフト：BeSpec スキャンの幅 星のスペクトルの部分 カウント値 スカイの範囲 スカイの範囲 ピクセル座標

  45. データ処理 分光② カウント値 ピクセル座標

  46. データ処理 測光ソフト：AIP4Win 測光①

  47. データ処理 カウント値 ピクセル座標 測光②

  48. データ処理 平均 和 測光③

  49. HR図上の輝線星 恒星 より引用　一部改変 輝線星 通常の星

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