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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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Presentation Transcript
slide1

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

slide2

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

slide4

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

slide5

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。

slide7

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

slide8

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

slide9

2.LBVの特徴

脈動

外層を放出

輝線・光の吸収率の変化

slide11

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″

slide12

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

slide13

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

slide15

4.観測データ・処理

分光

HeⅠ

HeⅠ

HeⅠ

slide17

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

slide18

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

slide20

5.結果

2009.10.10 - 2009.11.7

分光結果

Fλ/FC

slide21

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

slide22

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]

slide24

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。

slide25

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

slide26

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

slide27

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

等価幅

slide28

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

slide29

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

slide30

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

slide32

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]

slide33

Stahl et al.(1994)の結果

1990年-1992年

slide34

Markova(2000)の結果

1989年-1999年

slide35

AAVSOの結果

2009.10.10-2009.11.7

slide36

AAVSOの結果

2009.07.06-2009.11.7

slide37

原子の

輝線

輝線の形成

エネルギー準位

高い

低い

n=5

n=2

n=4

原子核

n=3

n=1

水素

slide39

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

slide40

誤差の求め方

測光

C:カウント値S:Signaln:ピクセル数

slide41

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)

slide42

スリットの位置

スリット

1.5’

slide44

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

slide45

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

slide46

データ処理

分光②

カウント値

ピクセル座標

slide47

データ処理

測光ソフト:AIP4Win

測光①

slide48

データ処理

カウント値

ピクセル座標

測光②

slide49

データ処理

平均

測光③

slide50

HR図上の輝線星

恒星 より引用 一部改変

輝線星

通常の星