共生型新星 PU Vul の複合的な光度曲線モデル
加藤 万里子 (慶応大)
共同研究者: 蜂巣泉、 A.Cassatella
R. Gonzalez-Riestra, J. Mikolajewska
共生星 (白色矮星+赤色巨星)
赤色巨星
白色矮星
cool wind hot wind
共生星 (たいへん複雑な連星系)
赤色巨星
白色矮星
cool wind hot wind
ガスの衝突X線
可視光
赤外線可視光紫外線
可視光紫外線軟X線
それぞれの寄与を求めるのは難しい
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PU Vul (1979)特異な光度曲線: flat peak
軌道周期 13.4 年
UV
eclipse
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ピークが平らな理由:白色矮星が軽いと新星風が起こらない
普通の新星とがったピーク
平らなピーク]]
はげしい質量放出のため、すぐ減光質量放出が起こらない(no optically thick winds)
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スペクトル: 初期 1986
4000 4500 5000
Kanemitsu et al.(1991 )
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スペクトル: 中期 1988
4000 4500 5000
Kanemitsu et al.(1991 )
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新星爆発の光度曲線を計算する
新星風が起こるとき :quasi-evolution: sequence of steady-state
solutions Solve equations of motion, continuity,
diffusion, energy conservation
新星風が起こらないとき :quasi-evolution: sequence of static solutions equations of hydrostatic-balance, continuity,
diffusion, energy conservation
軽い白色矮星:新星風が起こる場合と起こらない場合がある:
wind の加速機構は radiation-pressure
gradient
density-gradient が
加速を打ち消すphotosphere
0.6 Mo では両方の解が共存する
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PU Vul の光度曲線 静水圧平衡解の系列 可視光とUVの光度曲
線
UV 1455 A
opticaly-mag がないのでUVをたよりにする
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ベストフィットカーブを求める:UV の光度曲線に合う理論曲線
パラメタの決定 白色矮星の質量 ~ 0.6 Mo 質量放出率( optically thin-
wind)
several x E-7 Mo/yr 元素組成にも少し依る
Kato et al. 2011, ApJ,
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温度と半径の時間変化0.6 Mo WD
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HR図
白色矮星の質量は ~ 0.6Mo
点線は 0.5 Mo
なのでMWD > 0.5 Mo
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eclipse の光度曲線モデルをつくる軌道周期 13.4 年
UV 1455 A
optical
1回目 2回目 3回目?
WD の光度曲線は固定
MWD =0.6 Mo
X=0.7Z=0.01
PU Vul; 1979 年 白色矮星が新星爆発を起こした
白色矮星
hot wind
赤色巨星
cool wind
白色矮星
白色矮星が明るく、半径が大きい
赤色巨星
cool wind
白色矮星
脈動
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1980 年 (1回目) の eclipse
total eclipse 底は RG の振動 仮定: L で 75% 振動 R は逆相関で
7%
RRG/a = 0.246
RWD/a = 0.07
eclipse
白色矮星:高温になりV等級が下がる半径が小さくなる
赤色巨星
白色矮星
脈動
1994 年 (2回目)の eclipse
WD は total eclipse 半径が小さくなった
eclipse
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白色矮星の半径が小さくなることが食で確かめられた
1回目:90 Ro2回目:< 1 R
o
新星爆発では初めて
1994 年 (2回目)の eclipse
底は RG + nebulae RGは振動 (L で 65%) nebula 成分の 35% は隠
される
RRG/a = 0.22
1回目は 0.246RG の半径も縮んだ
320 Ro→ 290 Ro
赤色巨星の半径 脈動周期 P=218 d
• mbol=-3logP+21.5
• → M bol=-4.05
3300 Lo
• スペクトル型 M5
→ T eff=3200 K
• Rrg=187 Ro
赤色巨星
cool wind
TiO
食から求めた半径335 Ro →300 Ro
振幅が小さくなったのでV半径も小さくなった
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光度曲線 (複合モデル)共生星: WD + RG + nebula 2 つ
最近の増光
Shugarov et al (2012)
白色矮星
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距離を求める
V等級の平らな部分 理論値と観測値の比較 UV光度曲線のピーク値 理論値と観測値の比較 赤色巨星のK等級より 脈動周期から出したK等級と観測
値