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구상성단 M30의 UBVI CCD 측광연구
UBVI CCD Photometry of the Globular Cluster M30 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.27 no.5, 2006년, pp.557 - 568  

이호 (한국교원대학교 제3대학 지구과학교육과) ,  전영범 (한국천문연구원)

초록
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구상성단 M30의 $20'.5{\times}20'.5$ 영역에 대한 CCD UBVI 측광 관측을 수행하여 색-등급도로부터 주계열 전향점과 색지수 $V_{TO}=18.63{\pm}0.05,\;(B-V)_{TO}=0.44{\pm}0.05,\;(V-I)_{TO}=0.63{\pm}0.05$를 얻었으며, 색-색도로부터 $E(B-V)=0.05{\pm}0.01$과 중원소 함량의 지표인 UV 색 초과량 ${\delta}(U-B)=0.27{\pm}0.01$을 얻었다. 측광학적인 방법과 분광 관측 자료를 이용하여 중원소 함량 $[Fe/H]=-2.05{\pm}0.09$를 구하였다. 관측된 M30의 광도 함수는 이론적 모델에 비하여 전향점 부근에 비하여 적색 거성열의 초과 현상을 보였다. Hipparcos 위성에서 측정된 삼각 시차로부터 거리가 알려진 준왜성을 이용하여 주계열 맞추기를 하여 거리 지수 $(m-M)_o=14.75{\pm}0.12$를 구하였다. 헬륨 함량을 구하기 위하여 R과 R' 방법을 사용하여 $Y(R)=0.23{\pm}0.02,\;Y(R')=0.29{\pm}0.02$를 얻었다. 성단의 나이는 적용하는 방법과 모델에 따라서 10.7 Gyr에서 17 Gyr까지 분산을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We present CCD UBVI photometry for more than 10,000 stars in $20'.5{\times}20'.5$ field of the halo globular cluster M30. From a color-magnitude diagram, main sequence turnoff was obtained when $V_{TO},\;(B-V)_{TO},\;and\;(V-I)_{TO}\;are\;8.63{\pm}0.05,\;0.44{\pm}0.05\;and\;0.63{\pm}...

주제어

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제안 방법

  • 11 을 이용하여 처리하였다. CCD 측광 자료의 처리는 일반적인 측광 순서에 따라서 관측한 자료에서 기기 요소에 의한 성분을 제거하는 전처리단계 (Preprocessing), 구경측광(APPHOT)과 점퍼짐함수(PSF)측광의 순서로 10, 000여 개 별의 등급을 구하였다.
  • 2등급 간격으로 별을 세어서 구하였다. HB와 AGB의 광도함수는 별들의 구분이 잘되지 않아서 0, .0<r<8, .0의 별들을 직접 세어서 구하였다.
  • 2차 소광계수와 색계수(color coefficient)는 I 등급을 제외한 나머지에 대하여 5일간 독립적으로 관측한 계수를 평균하여 사용하였다. I 등급의 색계수는 (V-I)값이 큰 표준성들이 대부분 포화되어 정확하게 구하기가 어려워 마지막 날 관측한 GL 747.4와 우리와 비슷한 날 관측하여 구한 Sung(1997)의 값을 평균하여 사용하였으며, U 등급의 색계수는 (U-B) = 0.25에 B 등급은 (B-V) = 0.3艸서, V 등급은 (V-I) = 1.5에서 그리고 등급은 (V-I) = 0.7과 (V-I)=1.4 에서 각각 변화를 보이고 있어 구간별로 나누어 색 계수를 구하였다. 표준화가 끝난 자료를 이전의 광전측광 자료와 비교하여 Fig.
  • 따라서 낱별들의 영향이 크면 구상 성단의 색-등급도의 특성을 명확하게 드러내지 않을 가능성이 있다. M30는 은위 -46에 위치하고 있기 때문에 낱별들에 의한 영향이 적지만 MS와 RGB의 광도 함수를 구하기 위하여 기준선을 따라 기준선에서 멀리 벗어나는 별들을 제거하고 광도함수를 구하였다. 광도 함수의 완전도를 고려하여 2'.
  • M30는 은위 -46에 위치하고 있기 때문에 낱별들에 의한 영향이 적지만 MS와 RGB의 광도 함수를 구하기 위하여 기준선을 따라 기준선에서 멀리 벗어나는 별들을 제거하고 광도함수를 구하였다. 광도 함수의 완전도를 고려하여 2'.0<r<8, .0 영역을 선정하여 0.2등급 간격으로 별을 세어서 구하였다. HB와 AGB의 광도함수는 별들의 구분이 잘되지 않아서 0, .
  • I 등급의 경우 (V-I)와 (V-R)값이 큰 표준성은 관측이 가능한 가장 짧은 노출 시간인 5초에서 쉽게 포화되어 표준화에 어려움이 있을 것으로 예상되었다. 따라서 아주 큰 색지수를 가지면서 비교적 어두운 별인 GL 747.4를 별도로 추가 관측하였다. 표준화에 사용된 표준성의 V 등급과 각각의 색지수는 Menzies et al.
  • hb)), 이론적 등연령곡선에 맞추어 거리를 측정하는 방법 등이 있다. 본 연구에서는 Hipparcos 위성을 이용하여 삼각 시차가 측정된 준왜성들을 이용한 주계열 맞추기 방법과 이론적 등연령곡선에 맞추는 방법을 사용하였다.
  • 구상성단의 나이를 구하는 방법에는 이론적인 등연령곡선에 관측된 색-등급도를 맞추어서 구하는 방법 전향점의 절대 광도로부터 구하는 방법 (Mv, to) 그리고 잘 연구된 성단의 색- 등급도와 비교하여 상대적인 나이를 알아내는 방법등이 있다. 본 연구에서는 이론적 등연령곡선에 맞추어서 나이를 구하는 방법과 전향점의 절대등급을 이용하는 방법을 사용하였다. VandenBerg et al.
  • 측광 관측으로부터 얻을 수 있는 성단의 여러 가지 물리량인 중원소 함량, 거리지수, 헬륨함량, 나이, 광도함수를 색-등급도, 색-색도 그리고 이론적인 모형에 맞추어서 구하였다.

대상 데이터

  • 표준화를 위하여 Menzies et al.(1989)의 E5, E7 영역의 표준성을 사용하였다. 표준화는 대기 소광 계수를 먼저 구하고 색계수와 영점을 구하였다.
  • HB와 RGB의 차등 복사 보정 값은 Sandquist et al.(1999)가 Dorman(1992)과 Beigbush and WidenBerg(1992)2] 항성진화 모델로부터 구한 AVbc=0.27을 사용하였다. 구상성단 M30의 R 값은 비슷한 중원소 함량을 보이는 다른 성단들에 비하여 높게 나타난다.
  • 그림에서 위쪽이 동쪽이며, 오른쪽이 북쪽이다. CCD 측광 관측 자료는 미국 국립 광학천문대(NOAO) 의 IRAF(Image Reduction and Analysis Facility) 2.11 을 이용하여 처리하였다. CCD 측광 자료의 처리는 일반적인 측광 순서에 따라서 관측한 자료에서 기기 요소에 의한 성분을 제거하는 전처리단계 (Preprocessing), 구경측광(APPHOT)과 점퍼짐함수(PSF)측광의 순서로 10, 000여 개 별의 등급을 구하였다.
  • 구상성단 M30의 측광 관측은 호주의 Siding Spring 천문대(SSO)의 Im 밍원경(F/8)과 SITe 2K CCD> 이용하여 1997년 7월 2일에 이루어졌다. 사용한 SITe 2KCCD의 읽기 잡음은 8.
  • 이중에서 Reid and Gizis(1998)는 중원소 함량이 적은 99개의 준왜성을 선정하여 Lutz- Kelker 보정 (Lutz and Kelker, 1973)을 하여 중원소함량, 절대등급, 색지수를 포함하는 목록을 작성하였다. 이중에서 중원소 함량이 적은 10개의 준왜성을 선정하였다. 지상 관측 자료를 이용하기에는 측광자료가 지상에서 삼각 시차가 측정된 준왜성에 적용하기에는 무리가 있었기 때문이다.
  • 본 연구에서는 V= II"1~21"■에이르는 UBVI CCD 측광 결과를 얻었으며, 전향점 (TO) 아래로 3등급 이상 내려가는 주계열(MS)부터 적색 거성열(RGB)의 끝부분까지 이어지고, 수평열 (HB)을 포함하는 완전한 색-등급도를 얻었다. 측광된별의 수는 10, 000여개이고, 이 자료는 성단의 여러가지 물리량을 추정하는데 이용될 것이다. 제2절에서는 관측과 관측 자료의 분석과정, 제3절에서는 색-등급도와 색-색도의 특성을 논의한다.

데이터처리

  • 2차 소광계수와 색계수(color coefficient)는 I 등급을 제외한 나머지에 대하여 5일간 독립적으로 관측한 계수를 평균하여 사용하였다. I 등급의 색계수는 (V-I)값이 큰 표준성들이 대부분 포화되어 정확하게 구하기가 어려워 마지막 날 관측한 GL 747.

이론/모형

  • Dorman(1992, 이하 DM92과 Mazzitelli et al., 1995, 이하 M们C95)의 이론적인 수평열 모델에 맞추어서 거리를 구하였다. DM92에서 [Fe/H]= -2.
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참고문헌 (52)

  1. Alcaino, G. and Wamsteker, W. 1982, Photometry in the central region of the globular cluster NGC 7099. Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 50, 141-146 

  2. Alcaino, G., Liller, W., Alvarado, F., Kravtsov, V., Ipatov, A., Samus, N., and Smirnov, O., 1998, Multicolor NTT CCD Photometry of the Post-Core-Collapse Globular Cluster M30. The Astronomical Journal, 115, 1492- 1499 

  3. Bergbusch, P.A., 1993, Luminosity functions for post-turnoff stars in globular clusters. I-NGC 288. The Astronomical Journal, 106, 1024-1048 

  4. Bergbusch, P.A., 1996, Luminosity Functions for Post- Turnoff Stars in Globular Clusters. II. NGC 7099. Astronomical Journal, 112, 1061-1072 

  5. Bergbusch, P.A., VandenBerg, D.A., 1992, Oxygenenhanced models for globular cluster stars. II-Isochrones and luminosity functions. Astrophysical Journal Supplement Series, 81, 163-220 

  6. Bolte, M., 1986, Deep CCD Photometry of the Globular Clusters NGC 362 and NGC 7099. Bulletin of the American Astronomical Society, 18, 1037 

  7. Bolte, M., 1987, Deep CCD photometry of the globular cluster NGC 7099. Astrophysical Journal, 319, 760-771 

  8. Bolte, M., 1989, Mass segregation in the globular cluster M30. Astrophysical Journal, 341, 168-174 

  9. Buonanno, R., Corsi, C.E., Pecci, F.F., Liller, W., Alcaino, G., 1984, On the suggested peculiarity of the galactic globular cluster NGC 288. Astrophysical Journal, 277, 220-226 

  10. Buonanno, R., Caloi, V., Castellani, V., Corsi, C.E., Ferraro, I., and Piccolo, F., 1988, CCD photometry of stars in the metal-poor globular cluster NGC 7099 (M30). Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 74, 353-365 

  11. Buonanno, R., Corsi, C.E., and Fusi Pecci, F., 1989, The ages of globular clusters and the Sandage period-shift effect. Astronomy and Astrophysics, 216, 80-108 

  12. Burgarella, D. and Buat, V., 1996, Stellar population and color gradients in the post-core-collapse globular cluster M 30 (NGC 7099). Astronomy and Astrophysics, 313, 129-139 

  13. Buzzoni, A., Fusi F.F., Buonanno, R., and Corsi, C.E., 1983, Helium abundance in globular clusters - The Rmethod. Astronomy and Astrophysics, 128, 94-101 

  14. Carney, B.W., Aaronson, M., 1979, Subdwarf bolometric corrections. Astronomical Journal, 84, 867-871 

  15. Chiosi, C., Wood, P., Bertelli, G., Bressan, A., 1992, On the instability strip of the Cepheid stars, Astrophysical Journal, 387, 320-328 

  16. Claria, J.J., Minniti, D., and Gomez, M.N., 1988, The extremely metal-poor globular cluster M30 (NGC 7099). Astronomy and Astrophysics, 199, 1-4 

  17. Davidge, T.J., 1995, Near-Infrared Photometry of the Core- Collapsed Metal-Poor Globular Cluster NGC 5946 and NGC 7099. Astronomical Journal, 110, 1177-1452 

  18. Demarque, P., Mengel, J.G., and Sweigart, A.V., 1972, A Possible Explanation of the Gaps on the Giant Branch of M15. Astrophysical Journal, 173, 27-32 

  19. Dickens, R.J., 1972, UBV photometry of the metal rich globular cluster NGC 6171. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 157, 299-307 

  20. Dorman, B., 1992, Oxygen-enhanced models for globular cluster stars. III-Horizontal-branch sequences. Astrophysical Journal Supplement Series, 81, 221-250 

  21. Ferraro, F.R., Messineo, M., Fusi, P.F., de Palo, M.A., Straniero, O., Chieffi, A., and Limongi, M., 1999, The Giant, Horizontal, and Asymptotic Branches of Galactic Globular Clusters. I. The Catalog, Photometric Observables, and Features. Astronomical Journal, 118, 1738-1758 

  22. Gebhardt, K., Pryor, C., Willams, T.B., and Hesser, J.E., 1995, Fabry-Perot observations of globular clusters. II. 47 Tuc, NGC 6397, and M30. Astronomical Journal, 110, 1699-1711 

  23. Gratton, R.G., Fusi P.F., Carretta, E., Clementini, G., Corsi, C.E., and Lattanzi, M., 1997, Ages of Globular Clusters from HIPPARCOS Parallaxes of Local Subdwarfs. Astrophysical Journal, 491, 749-771 

  24. Gratton, R,G., 1985, Deep photometry of globular clusters. V- Age derivations and their implications for galactic evolution. Astronomy and Astrophysics, 147, 169-177 

  25. Gregg, M.D., 1994, Spectrophotometry of early type systems 1. A metallicity sequence of globular clusters. Astronomical Journal, 108, 2164-2182 

  26. Kilkenny, D., van W.F., Roberts, G., Marang, F., and Cooper, D., 1998, Supplementary southern standards for UBV(RI)c photometry. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 294, 93-104 

  27. Lee, S.W., 1978, A Study on the Evolution of Globular Clusters, Journal of the Korean Astronomical Society, 11, 1-30 

  28. Lee, S.W., 1985, Astronomical Observaation and Analysis, Minum-sa. Seoul, 244 p 

  29. Lutz, T.E. and Kelker, D.H., 1973, On the Use of Trigonometric Parallaxes for the Calibration of Luminosity Systems: Theory. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 85, 573-578 

  30. Mazzitelli, I., D'Antona, F., and Caloi, V., 1995, Globular cluster ages with updated input physics. Astronomy and Astrophysics, 302, 382-400 

  31. Menzies, J.W., Cousins, A.W.J., Bandfield, R.M., and Laing, J.D., 1989, UBV (RI)c standard stars in the Eand F-regions and in the Magellanic Clouds - a revised catalogue. South African Astronomical Observatory Circulars, 13, 1-13 

  32. Minniti, D., Geisler, D., Peterson, R.C., and Claria, J.J., 1993, High-dispersion spectroscopy of giants in metalpoor globular clusters. I - Iron abundances: Astrophysical Journal, 413, 548-561 

  33. Peterson, C.J., 1987, Ages of globular clusters. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 99, 1153-1160 

  34. Piotto, G., Capaccioli, M., Ortolani, S., Rosino, L., Alcaino, G., and Liller, W., 1987, C-M diagram and luminosity function of the Galactic globular cluster NGC 7099. I - Photographic photometry: Astronomical Journal, 94, 360 

  35. Piotto, G., King, I.R., and Djorgovski, S., 1988, Color and population gradients in the core of the postcollapse globular cluster M30. Astronomical Journal, 96, 1918- 1924 

  36. Piotto, G., King, I.R., Capaccioli, M., Ortolani, S., and Djorgovski, S., 1990, The deep luminosity function of the globular cluster M30. Astrophysical Journal, 350, 662-671 

  37. Piotto, G., Cool, A.M., and King, I.R., 1997, A Comparison of Deep HST Luminosity Functions of Four Globular Clusters. Astronomical Journal, 113, 1345-1352 

  38. Pont, F., Mayor, M., Turon, C., and VandenBerg, D.A., 1998, HIPPARCOS subdwarfs and globular cluster ages: the distance and age of M 92. Astronomy and Astrophysics, 329, 87-100 

  39. Reid, I.N. and Gizis, J.E., 1998, The Distance to NGC 6397 by M-Subdwarf Main-Sequence Fitting. Astronomical Journal, 116, 2929-2935 

  40. Richer, H.B., Fahlman, G.G., and Vandenberg, D.A., 1988, Deep CCD photometry in globular clusters. VII - M30. Astrophysical Journal, 329, 187-207 

  41. Rose, J.A., Stetson, P.B., and Tripicco, M.J., 1987, Stellar content of the cores of metal-poor globular clusters. Astronomical Journal, 94, 1202-1221 

  42. Sandquist, E.L., Bolte, M., Langer, G.E., Hesser, J.E., and De Oliveira, C.M., 1999, Wide-Field CCD Photometry of the Globular Cluster M30. Astrophysical Journal, 518, 262-383 

  43. Sarajedini, A., Alejandra, A.E., 1995, BVI CCD photometry of NGC 5053: The most metal-poor galactic globular cluster. Astronomical Journal, 109, 269-279 

  44. Stetson, P.B. and Harris, W. E., 1988, CCD photometry of the globular cluster M92. Astronomical Journal, 96, 909-975 

  45. Stetson, P.B., 1994, The center of the core-cusp globular cluster M15: CFHT and HST Observations, ALLFRAME reductions. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 106, 250-280 

  46. Sung, Hwankyung. 1997, private communication 

  47. Sweigart, A.V., 1997, Effects of Helium Mixing on the Evolution of Globular Cluster Stars. Astrophysical Journal, 474, 23-26 

  48. VandenBerg, D.A., Bolte, M., and Stetson, P.B., 1990, Measuring age differences among globular clusters having similar metallicities - A new method and first results. Astronomical Journal, 100, 445-468 

  49. VandenBerg, D.A., Larson, A.M., and DePropris, R., 1998, The Luminosity Function of M30: Evidence for Rapidly Rotating Cores in the Cluster Giants. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 110, 98-104 

  50. Webbink, R.F., 1985, Structure parameters of galactic globular clusters. Dynamics of star clusters. Proceedings of the Symposium, Princeton, 113, 451-577 

  51. Yanny, B., Guhathakurta, P., Bahcall, J.N., and Schneider, D. P., 1994, Globular cluster photometry with the Hubble Space Telescope. 2: U, V, and I measurements of M15. Astronomical Journal, 107, 1745-1763 

  52. Zinn, R. and West, M.J., 1984, The globular cluster system of the galaxy. III -Measurements of radial velocity and metallicity for 60 clusters and a compilation of metallicities for 121 clusters. Astrophysical Journal Supplement Series, 55, 45-66 

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