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かじき座ガンマ型変光星

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かじき座γ型変光星（かじきざガンマがたへんこうせい、英: Gamma Doradus variables）は、A型からF型に分類される主系列の変光星で、典型的には1日程度の複数の周期で変光し、変光の振幅は0.1等級以下である。変光の原因は、重力波モードの非動径振動であると考えられる。変光星総合カタログでは、分類上GDORという略称が用いられる[1]。

歴史

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かじき座γ型変光星の最初の一歩は、1963年にカズンズらが、喜望峰の王立天文台での観測からかじき座γ星が変光星であると報告したことである[2]。この報告で、かじき座γ星の明るさは、光度一定の恒星の測定誤差を超えるふらつきを示し、変光幅が0.04から0.05等級の不規則変光星ではないかとされた[3]。かじき座γ星の物理的性質は、たて座δ型変光星と近かったが、たて座δ型より低温で、「理由なき変光星」などと言われた[4][5]。

その後、1970年代にはHD 164615、1990年代になるとぎょしゃ座9番星（英語版）、HD 111828、HD 224638、HD 224945と、似たような特徴を持つ変光星であるとわかった恒星が増えていった[6][7][8][9]。変光の原因としては、初期には変光周期の制限からおおぐま座W型が提案されたが、変光範囲の不安定さから、食が原因の可能性は低かった[10][11]。次に、黒点と恒星の自転によるものが疑われたが、観測が進んで変光特性がわかってくると、かじき座γ星、ぎょしゃ座9番星が複数の変光周期を持つことが明らかとなり、また、黒点で観測された変光を再現するには、考えにくい程大きな黒点でなければならないことがわかるなど、黒点説の妥当性が低くなった[11][12][13]。光度曲線の形状と複数周期の存在は、脈動が変光の原因であることを想起させたが、似たような特徴を持つたて座δ型変光星と比較すると、明らかになった変光周期は長すぎ、同種の変光星とは思えなかった[11]。変光周期はおよそ1日程度であるため、地上の定点観測では変光特性を詳細に明らかにすることが難しく、世界規模の多地点観測を推進した結果、かじき座γ星の変光は、非動径振動が原因であると結論付けられた[14]。

光度変化、視線速度変化、スペクトル線輪郭変化を調べることで、これらの恒星は、高位、低次の重力波モード非動径振動を起こす脈動変光星であると考えられるようになった。物理量、変光原因が、既存の分類にない共通の特徴を示す恒星の一群が存在することが明らかとなり、同種の変光星の候補も多くみつかってきたことから、1990年代後半に新しい変光星分類として定義することが提唱された。そして、この種の変光星の中で、いち早く変光星であると発見され、見かけの等級が最も明るいかじき座γ星を代表として、「かじき座γ型変光星」と呼ばれるようになった[4][15]。

地上観測では、国際的な観測網によって漸くかじき座γ型変光星の詳しい変光特性が明らかになったが、宇宙望遠鏡による高精度の連続観測が行われるようになると、観測データは飛躍的に向上した。位置天文衛星ヒッパルコス、星震学衛星MOST、星震学・系外惑星探査衛星COROT、赤外線観測衛星WIRE、系外惑星探査機ケプラーなどが多くの知見をもたらしている[2][16]。

定義

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脈動変光星を分類ごとに図示したヘルツシュプルング・ラッセル図。主系列（黒い破線）と不安定帯（赤い破線）が交差する辺りの青で示した領域が、かじき座γ型変光星の分布。

かじき座γ型変光星に分類される変光星の定義は、

  • スペクトル型がA7からF5までの主系列星または準巨星
  • 高位で低次の重力波モード非動径振動と変光特性が一致する変光星

であることとされている[4]。重力波モード（gモード）は、浮力を復元力とする重力波によって星が振動する現象を表す[17]。gモードが高位・低次というのは、振動を計算するにあたり、星の中心から表面にかけての動径方向で振動の節（面）が多く、表面の水平方向の振動で節線が少ないことを意味する[18]。また、観測データ上で共通する特徴としては、

  • 変光（振動）周期が概ね0.4日から3日
  • 変光振幅はV等級で0.1等以下

であることも挙げられる。定義には挙げられないが、周期は複数存在するものが一般的である。また、星の振動に伴い、スペクトルの視線速度や吸収線の輪郭も、変光周期に従って変化がみられる[4]。

特徴

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かじき座γ型星は、中間的な質量の恒星で、金属量が太陽程度だと考えた場合、典型的な質量は太陽質量の1.5から1.7倍程度である[19]。ヘルツシュプルング・ラッセル図上では、たて座δ不安定帯の赤（低温）側端から、更に赤い範囲に集中しており、独特の位置を占める[2]。

かじき座γ型の変光は、散開星団中の変光星の研究から、年齢およそ2.5億年以下の若い恒星だけに現れるとみられ、これはかじき座γ型の変光原因に関わる恒星内部の対流層形成と関係があると考えられる[20]。かじき座γ型星では、多数の薄い対流層が融合して大きな一つの対流圏を形成する、という物理過程が考えられ、多数の薄い対流層は振動モードが高位であることに対応している[19]。

かじき座γ型星の変光振幅には単純な傾向はなく、長期的に振幅が変化する星、極大ごとに振幅が変化する星、振幅が長期にわたり安定している星が混在する[4]。

構成天体

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かじき座γ型変光星に分類される恒星は、2007年に発表されたカタログで66天体が存在する[21]。主なかじき座γ型変光星には、以下のようなものがある[2]。

名称 等級[22][注 1] 周期[21]
(日) 		スペクトル型 特記事項
極大 極小
HD 7169 A
（カシオペヤ座V1012星） 		7.68 (B) 0.5486 F1 V + G5: V[22] 連星系[23]
HD 8801（英語版）
（アンドロメダ座V529星） 		6.48 (Hp) 6.51 (Hp) 0.40331 A7 Vm[22] Am星[24]
たて座δ型との混合[24]
HD 12901
（くじら座FO星） 		6.68 6.75 0.82270 F0[22] 振動モードの次数が判明[25]
HD 19684 A
（ペルセウス座V889星） 		7.26 (B) 0.34722 F1[22] 連星系[26]
HD 23874
（おうし座V1243星） 		8.60 (B) 0.4432 F2 V[22] 連星系[23]
かじき座γ星
(HD 27290) 		4.23 4.27 0.7570 F0-F5 V[22] 分類の代表星[3]
振動モードの次数が判明[14]
ぎょしゃ座9番星
（ぎょしゃ座V398星） 		4.93 5.03 1.2582 F0 V[22] 北天最輝星[7]
振動モードの次数が判明[27]
HD 48501 A（イタリア語版）
（おおいぬ座V350星） 		6.18 6.27 0.7750 F2 V[22] 振動モードの次数が判明[25]
HD 62454 A
（やまねこ座DO星） 		7.17 0.62447 F0[28] 連星系[29]
HD 86358 A（中国語版）
（しし座HN星） 		6.44 6.51 0.7753 F0 V + F5: V[22] 連星系[23]
HD 100215 A（ドイツ語版）
（おおぐま座NY星） 		7.95 8.02 0.7564 F1 V + G0: V[22] Am星[30]
連星系[23]
HD 105085 A
（かみのけ座MS星） 		7.85 (B) 0.6879 F0 V + G5: V[22] 連星系[23]
HD 113867
（かみのけ座MP星） 		6.86 (Hp) 6.94 (Hp) 1.1252 F0[22] 連星系[23]
HD 160295 A
（へびつかい座V2381星） 		7.77 (Hp) 7.84 (Hp) 0.7553 F0[28] 連星系[23]
HD 167858 A（ウクライナ語版）
（へびつかい座V2502星） 		6.61 (Hp) 6.67 (Hp) 1.307 F2 V[28] 連星系[31]
HD 207223（中国語版）
（ペガスス座V372星） 		6.53 (B) 2.59381 F3 V[28] 振動モードの次数が判明[32]
HD 209295 A
（インディアン座CK星） 		7.36 (Hp) 7.44 (Hp) 0.88547 A9/F0 V[22] 連星系[33]
たて座δ型との混合[33]
HR 8799
（ペガスス座V342星） 		6.00 (Hp) 6.06 (Hp) 0.5053 A5 V[28] うしかい座λ型星[34]
HD 221866 B（ウクライナ語版）
（ペガスス座V418星） 		7.52 (Hp) 7.56 (Hp) 1.1416 A8: Vm+F3: V[22] Am星[35]
連星系[35]

脚注

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注釈

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  1. ^ 特に断りない場合はV等級。括弧内が“B”の場合はB等級、“Hp”の場合はヒッパルコス等級。

出典

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  1. ^ “GCVS Variability Types and Distribution Statistics of Designated Variable Stars According to their Types of Variability”. General Catalogue of Variable Stars. SAI (2016年12月). 2019年10月10日閲覧。
  2. ^ a b c d Kaye, A. B. (2007-06), “Asteroseismology of γ Doradus Variables: Past, Present, and Future”, Communications in Astroseismology 150: 91-97, Bibcode: 2007CoAst.150...91K, doi:10.1553/cia150s91 
  3. ^ a b Cousins, A. W. J.; Warren, P. R. (1963), “Variable Stars Observed During the Cape Bright Star Programme”, Monthly Notes of the Astronomical Society of Southern Africa 22: 65-74, Bibcode: 1963MNSSA..22...65C 
  4. ^ a b c d e Kaye, Anthony B.; et al. (1999-07), “Gamma Doradus Stars: Defining a New Class of Pulsating Variables”, Publications of the Astronomical Society of the Pacific 111 (761): 840-844, Bibcode: 1999PASP..111..840K, doi:10.1086/316399 
  5. ^ Krisciunas, K. (1993-05), “Early F-type “variables without a cause””, Delta Scuti Star Newsletter 6: pp. 23-26, Bibcode: 1993DSSN....6...23K 
  6. ^ Abt, H. A.; Bollinger, G.; Burke, E. W., Jr. (1983-09), “HD 164615 : A probable spotted single F type star”, Astrophysical Journal 272: 196-201, Bibcode: 1983ApJ...272..196A, doi:10.1086/161278 
  7. ^ a b Krisciunas, K.; Guinan, E. (1990-08), “Unexplained Light Variations of the F0 V Star 9 Aurigae”, Information Bulletin on Variable Stars 3511: 1, Bibcode: 1990IBVS.3511....1K 
  8. ^ Mantegazza, L.; Poretti, E.; Antonello, E. (1991-05), “HD 111828: a New Small Amplitude Variable Star”, Information Bulletin on Variable Stars 3612: 1, Bibcode: 1991IBVS.3612....1M 
  9. ^ Mantegazza, L.; Poretti, E. (1991-12), “Light Variability of HD 224639, HD 224638 and HD 224945”, Information Bulletin on Variable Stars 3690: 1, Bibcode: 1991IBVS.3690....1M 
  10. ^ Stobie, R. S. (1971), “Microvariability of Bright A and F Type Stars”, Monthly Notes of the Astronomical Society of Southern Africa 30: 31-34, Bibcode: 1971MNSSA..30...31S 
  11. ^ a b c Cousins, A. W. J. (1992-04), “Gamma Doradus”, Observatory 112: 53-56, Bibcode: 1992Obs...112...53C 
  12. ^ Krisciunas, K.; et al. (1993-08), “The 9 Aurigae system”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 263 (3): 781-788, Bibcode: 1993MNRAS.263..781K, doi:10.1093/mnras/263.3.781 
  13. ^ Balona, L. A.; Krisciunas, K.; Cousins, A. W. J. (1994-10), “γ Doradus : evidence for a new class of pulsating star”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 270: 905-913, Bibcode: 1994MNRAS.270..905B, doi:10.1093/mnras/270.4.905 
  14. ^ a b Balona, L. A.; et al. (1996-08), “Line profile variations in γ Doradus”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 281 (4): 1315-1325, Bibcode: 1996MNRAS.281.1315B, doi:10.1093/mnras/281.4.1315 
  15. ^ Henry, Gregory W.; Fekel, Francis C.; Henry, Stephen M. (2011-08), “A Volume-limited Photometric Survey of 114 γ Doradus Candidates”, Astronomical Journal 142 (2): 39, Bibcode: 2011AJ....142...39H, doi:10.1088/0004-6256/142/2/39 
  16. ^ Guzik, Joyce A.; et al. (2016), “Amplitude variability in γ Dor and δ Sct stars observed by the Kepler spacecraft”, Proceedings of the IAU 29B: 560-566, Bibcode: 2016IAUFM..29B.560G, doi:10.1017/S1743921316006128 
  17. ^ “星震学”. 天文学辞典. 公益社団法人 日本天文学会 (2018年8月17日). 2019年10月30日閲覧。
  18. ^ Kennelly, Edward J. (1997年5月1日). “Nonradial Pulsations”. The AFOE. Harvard & Smithonian Center for Astrophysics. 2019年10月30日閲覧。
  19. ^ a b Dupret, M.-A.; et al. (2007-06), “Theoretical aspects of g-mode pulsations in γ Doradus stars”, Communications in Astroseismology 150: 98-105, Bibcode: 2007CoAst.150...98D, doi:10.1553/cia150s98 
  20. ^ Kim, S. -L.; et al. (2001-03), “Search for Variable Stars in Two Old Open Clusters: NGC2506 and NGC2420”, Acta Astronomica 51: 49-63, Bibcode: 2001AcA....51...49K 
  21. ^ a b Henry, Gregory W.; Fekel, Francis C.; Henry, Stephen M. (2007-04), “Photometry and Spectroscopy of 11 γ Doradus Stars”, Astronomical Journal 133 (4): 1421-1440, Bibcode: 2007AJ....133.1421H 
  22. ^ a b c d e f g h i j k l m n o Samus, N. N.; et al. (2009-01), “General Catalogue of Variable Stars”, VizieR On-line Data Catalog: B/gcvs, Bibcode: 2009yCat....102025S 
  23. ^ a b c d e f g Henry, Gregory W.; Fekel, Francis C. (2003-12), “A Dozen New γ Doradus Stars”, Astronomical Journal 126 (6): 3058-3075, Bibcode: 2003AJ....126.3058H, doi:10.1086/379294 
  24. ^ a b Henry, Gregory W.; Fekel, Francis C. (2005-04), “HD 8801: A Unique Single Am Star with γ Doradus and δ Scuti Pulsations”, Astronomical Journal 129 (4): 2026-2033, Bibcode: 2005AJ....129.2026H, doi:10.1086/428373 
  25. ^ a b Dupret, M.-A.; et al. (2005-07), “Time-dependent convection seismic study of five γ Doradus stars”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 360 (3): 1143-1152, Bibcode: 2005MNRAS.360.1143D, doi:10.1111/j.1365-2966.2005.09114.x 
  26. ^ Henry, Gregory W.; Fekel, Francis C. (2002-09), “Six New γ Doradus Stars”, Publications of the Astronomical Society of the Pacific 114 (799): 988-998, Bibcode: 2002PASP..114..988H, doi:10.1086/341785 
  27. ^ Aerts, C.; Krisciunas, K. (1996-02), “Mode identification of the slowly pulsating F0V star V398 Aurigae (9 Aur)”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 278 (3): 877-882, Bibcode: 1996MNRAS.278..877A, doi:10.1093/mnras/278.3.877 
  28. ^ a b c d e ESA (1997), The HIPPARCOS and TYCHO catalogues. Astrometric and photometric star catalogues derived from the ESA HIPPARCOS Space Astrometry Mission, ESA SP Series, 1200, Noordwijk, Netherlands: ESA Publications Division, Bibcode: 1997ESASP1200.....E, ISBN 9290923997 
  29. ^ Kaye, Anthony B.; et al. (1999-12), Astronomical Journal 118 (6): 2997-3005, Bibcode: 1999AJ....118.2997K, doi:10.1086/301136 
  30. ^ Grenier, S.; et al. (1999-06), “Radial velocities IX. Measurements of 2800 B2-F5 stars for HIPPARCOS”, Astronomy & Astrophysics Supplement Series 137: 451-456, Bibcode: 1999A&AS..137..451G, doi:10.1051/aas:1999489 
  31. ^ Fekel, Francis C.; Henry, Gregory W. (2003-04), “The Orbit and Pulsation Periods of the γ Doradus Variable HR 6844 (V2502 Ophiuchi)”, Astronomical Journal 125 (4): 2156-2162, Bibcode: 2003AJ....125.2156F, doi:10.1086/368121 
  32. ^ Aerts, C.; Kaye, A. B. (2001-06), “A Spectroscopic Analysis of the γ Doradus Star HD 207223 = HR 8330”, Astrophysical Journal 553 (2): 814-822, Bibcode: 2001ApJ...553..814A, doi:10.1086/320973 
  33. ^ a b Handler, G.; et al. (2002-06), “Discovery and analysis of p-mode and g-mode oscillations in the A-type primary of the eccentric binary HD 209295”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 333 (2): 262-279, Bibcode: 2002MNRAS.333..262H, doi:10.1046/j.1365-8711.2002.05295.x 
  34. ^ Gray, Richard O.; Kaye, Anthony B. (1999-12), “HR 8799: A Link between γ Doradus Variables and λ Boötis Stars”, Astronomical Journal 118 (6): 2993-2996, Bibcode: 1999AJ....118.2993G, doi:10.1086/301134 
  35. ^ a b Kaye, Anthony B.; Gray, Richard O.; Griffin, R. F. (2004-06), “On the Spectroscopic Nature of HD 221866”, Publications of the Astronomical Society of the Pacific 116 (820): 558-564, Bibcode: 2004PASP..116..558K, doi:10.1086/420982 

関連項目

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外部リンク

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爆発型変光星
原始星・前主系列星
巨星
超巨星
爆発連星
その他
脈動変光星
CEP（ケフェイド変光星)
ケフェイド状変光星
青-白
早期スペクトル
長周期
その他
回転変光星
非球体
恒星黒点
恒星磁場
その他
  • R（反射型）
激変星
食変光星
X線変光星
主な変光星
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