Glass81

A Period-Luminosity Relation for Mira Variables in the LMC

Glass, Lloyd Evans

1981 Nature 291, 303 - 304

　アブストラクト　

　ミラ型変光星は 2 μm 付近の赤外で非常に明るく、深い星間吸収を通して、遠距離でも見える。したがって、光度が良く決まっているという条件が満たされれば、それらは銀河系内、系外銀河の理想的な距離指標となる。光度はまた、恒星進化末期にあるこれらの星の物理状態を解明するに欠かせない物理量である。

　銀河系ミラの周期・光度関係は Robertson, Feast (1981) により確立されたが、エラーの評価が未定であった。ここに、分散の小さなLMC ミラの周期・輻射等級関係を報告する。

　観測　

表１．ＬＭＣミラ型星の輻射等級。

　輻射等級　

　LMC バーの 0.3 平方度の写真乾板を用いて、赤色変光星の探査を行い、 12 個のミラを発見した。周期の誤差は 10 日である。 1976 - 1980 に掛けて,サザランド 1.9 m 望遠鏡で、それらの赤外測光を少なくとも３回行った。測光エラーは J, H, K で 0.07, 0.04, 0.04 等である。混入が激しい一つ 153 は解析から外す。観測から変光曲線を決めることが出来なかったので、平均 J, H, K 等級を求め、黒体フィットで輻射等級を定めた。その結果は表１に示す。

　一個は炭素星　

　１１星は M 型ミラと仮定する。分光観測から炭素星と判明した C7 星を除いては、カラーは M 型ミラの仮定と抵触しない。
(炭素星が少な過ぎないか？ "C" のついた星は？)

図１．ＬＭＣミラ型星の輻射等級と周期の関係。バツ印は炭素星である。

　図１＝周期対輻射等級　

　表１のデータを図１にプロットした。フィットラインは

　　　m_bol = 19.25 - 2.09 log P(d)

フィットの r.m.s.= 0.22 mag である。長周期側では可視光で暗いために見つけにくい。そのため,　検出が完全なのは P < 300 d であろう。

　輻射絶対等級　

　 LMC の距離指数を古典セファイドから採って、 18.69 とすると、絶対等級に対し、

　　　M_bol = 0.56 - 2.09 log P(d)

　周期光度関係の普遍性について　

　銀河系ミラの周期光度関係　

　ＬＭＣミラで得られた勾配を銀河系ミラに適用してフィットし、ゼロ点を決めると、

　　　M_bol = 0.76(±0.11) - 2.09 log P(d)

となる。LMC と銀河系とでのゼロ点の差は有意とは言えない。逆に、銀河系のゼロ点を LMC に適用すると、LMC の距離指数は (m-M)o = 18.50 となる。

　メタル量効果はあるか？　

　異なる天体系の星についても上の関係を適用して距離を決めてよいだろうか？ Feast 1980 は他の系でミラ型星と振幅の大きな赤色超巨星を混同する可能性は小さいことを指摘し、しかし、他の種の指標天体と同様、メタル量効果の可能性があると述べた。

　ゼロ点が一致　

　銀河系ミラと今回の LMC ミラの周期光度関係の間でゼロ点が一致したことは、メタル量効果が小さいことを示唆する。より多くの観測で、ミラ型星の距離指標としての有用性が確立されるであろう。