1 / 15

矮新星の早期スーパーハンプを 用いた 降着 円盤の再構成

矮新星の早期スーパーハンプを 用いた 降着 円盤の再構成. 植村誠（広島大学）、加藤太一 、前原裕之、大島誠之 （京都大学）. 早期スーパーハンプとは？. WZ Sge 型矮新星に特有の短時間周期変動 連星軌道周期 に（ほぼ）等しい ダブルピークの光度 曲線 降着 円盤の縦方向の構造を見ている？ 円盤の幾何構造を反映. 様々な天体の早期スーパーハンプ　 (Kato , et al. 2002) 。 Edge-on の天体ほど振幅が大きい？. 矮新星 V455 And の早期スーパーハンプ (Matsui, et al. 2009 ).

wesley-buckley
Télécharger la présentation

矮新星の早期スーパーハンプを 用いた 降着 円盤の再構成

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 矮新星の早期スーパーハンプを用いた降着円盤の再構成矮新星の早期スーパーハンプを用いた降着円盤の再構成 植村誠（広島大学）、加藤太一、前原裕之、大島誠之（京都大学）

  2. 早期スーパーハンプとは？ • WZ Sge型矮新星に特有の短時間周期変動 • 連星軌道周期に（ほぼ）等しい • ダブルピークの光度曲線 • 降着円盤の縦方向の構造を見ている？ • 円盤の幾何構造を反映 様々な天体の早期スーパーハンプ　 (Kato , et al. 2002)。 Edge-onの天体ほど振幅が大きい？

  3. 矮新星 V455 And の早期スーパーハンプ (Matsui, et al. 2009) • TRISPEC/かなたと岡山MITSuMEによる、g’,V,Rc,Ic,J,Ksの６バンド同時測光観測 • ハンプ成分が赤い　 →円盤外縁（＝低温部）が膨張して変動の光源に 多バンド同時観測の成果！ 明るくなる 赤くなる

  4. 光度曲線から円盤構造を再構成 • 時系列情報→円盤の方位角方向 • 色情報→円盤の動径方向 外側の低温部が 盛り上がっていたら、 内側の高温部が 盛り上がっていたら、 赤い光は小振幅 青い光は大振幅 赤い光は大振幅 青い光は小振幅 明るさ 明るさ 時間 時間

  5. ベイズモデルの詳細 モデル 円盤高さh(i,j)の事後分布をベイズ推定 事後分布　　　　　　　尤度関数　　　　　　事前分布 入力 多バンドの光度曲線 ＊尤度関数　（観測とモデルの光度曲線で定義） 出力 円盤高さのマップ ＊事前分布 　（局所的により滑らかに） 明るさ （h=0.1r の円盤をデフォルトに） 時間 ＊実際の推定はマルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)を使う。 ＊円盤の温度分布は標準円盤モデルを想定して、

  6. 人工データを使ったデモンストレーション • 期待通りの結果 • 外側の構造は外側に、内側の構造は内側に、それぞれ再構成。 • 事前分布の効果で、仮定した構造よりも滑らかな構造に。 伴星 伴星 伴星 伴星

  7. 矮新星 V455 Andのデータから再構成極大5日目 • 極大5日後の５バンド(g,V,R,I,J)データ • 主・副の極大をつくる構造＋内側への「腕」構造 • 円盤外縁の最大高さは、h/r = 0.20。 円盤高さ g V Rc Ic J 伴星 円盤高さ/半径 伴星

  8. 矮新星 V455 Andのデータからの再構成極大3日目 円盤高さ • 極大から3日目の2バンド(V,J)データ • データ数が少ないのでより「なまる」。 • 5日目と基本構造は同じ • 光度曲線の振幅＝円盤の高さ • 3日目の方が5日目よりも25%高い（円盤外縁）。 • 温度の効果は弱い 伴星 Ｖ Ｊ 円盤高さ/半径 伴星

  9. 理論モデルとの比較 円盤高さ • 潮汐効果？　2:1レゾナンス？ 潮汐効果による円盤高さ の歪みの理論計算（Ogilvie 2002) SPHによる2:1 レゾナンスのシミュレーション (Kunze & Speith 2005) 円盤高さ/半径 光度曲線から再構成された円盤は「潮汐効果」による 歪みと似ているが、左上の構造は説明できない。

  10. まとめ • 早期スーパーハンプの多バンド光度曲線から、降着円盤の高さマップを推定するベイズモデルを開発した。 • 再構成された円盤は主・副の極大をつくる最外縁の構造＋内側への「腕」構造をもつ。 • 潮汐効果による歪みに似ているが、副極小を作るための盛り上がり部分を説明できない。 • 今後の展開 • 他の天体でも同様の結果になるか？ • 円盤構造の時間変化

  11. 観測データの詳細 V455 And superoutburstの光度曲線 • V455 And 2007年9月のsuperoutburst • 観測論文は Matsui, et al., 2009, PASJ, 61, 1081 • 観測は広島大学「かなた」望遠鏡(V,J,Ks)と岡山MITSuME望遠鏡(g,Rc,Ic) 早期スーパーハンプの光度＆色変化 スーパーハンプの光度＆色変化

  12. パラメータ依存性のチェック 様々なパラメータでの結果 パラメータ　小　　　　　　　　　デフォルト　　　　　　　　　　　大 i q Tin r/a • 仮定しているパラメータ • 軌道傾斜角：静穏時に浅い食が観測 　　　→　75度　（Araujo-Betancor, et al. 2005) • 連星質量比：superhumpと軌道周期の経験法則から、q=M1/M2=12.0(Kato, et al. 2009) • 円盤温度：観測された色を再現するように内縁（or外縁)の温度を設定。Tin=82000K（5日目） • 円盤半径：2:1 resonance半径、r=0.6a (aは連星間距離) • 結果のパラメータ依存性 • 軌道傾斜角の不定性が最も大きな影響を及ぼすが、それ以外の上記パラメータに対しては安定

  13. Irradiationの効果 • 円盤の最外縁で膨らんでいるので、irradiationの効果は大きいかもしれない。 • ただし、矮新星のenergetics一般にはirradiation効果はminorと考えられている。 　　（Ｘ線連星ではmajor） • Irradiation効果の検証 • 仮定：アルベド0.5、Twd=Tin=60000K(観測された色に合わせるため）、円盤上の各セルに対して、白色矮星と他のセルからのirradiationを計算する。 • Iterationで解く • あるheight mapでirradiated diskの温度分布を決める。 • その温度分布を仮定して次のheight mapを推定。 • ５－６回で収束。10回目の結果を採用。 • 結論：irradiation効果は、「腕」構造を弱める。ただし、腕構造を無くすほどのirradiationでは色が青くなりすぎて、観測と不一致。 • ただし、仮定するアルべド、Twdに大きく依存。 弱いIrradiation 強いIrradiation 円盤高さ 円盤高さ/半径

More Related