[논문]산개성단 M35(NGC 2168) 영역의 새로운 변광성

전영범; 이혜란

doi:10.5303/pkas.2010.25.4.167

산개성단 M35(NGC 2168) 영역의 새로운 변광성
NEW VARIABLE STARS IN THE REGION OF THE OPEN CLUSTER M35 (NGC 2168) 원문보기

천문학논총 = Publications of the Korean Astronomical Society, v.25 no.4, 2010년, pp.167 - 176

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In the region of the intermediate open cluster M35 (NGC 2168), the time-series of V CCD images was taken for 12 nights from December 18, 2007 to September 25, 2010. From this observation, we detected 22 variable stars including 15 new ones. They are 6 $\delta$ Scuti, a Cepheid, an RR Lyrae, 9 eclipsing binaries and 5 semi-long periodic and/or slow irregular type variable stars. For the V photometry of the $\delta$2 Scuti stars, the multi-frequency analysis was performed using the Discrete Fourier Transform and the linear least-square fitting.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

3등급보다 어두운 변광성에 중점을 두고 관측이 이루어졌고, 관측결과 각각 14개와 2개의 변광성을 발견하였다. 따라서 우리의 연구는 이들이 탐사하지 못한 밝은 변광성을 찾아내어서 변광성 탐사의 완전도를 높일 수 있을 것으로 본다. 변광성 탐사와는 주제가 다르지만 Meibom et al.
이 연구의 목적은 단주기 변광성 탐사 프로그램인 SPVS(Short-Period Variability Survey; Jeon et al., 2005, 2007)의 일환으로, 산개성단 M35를 중심으로 1.0◦ × 1.5◦ 영역 안의 변광성을 찾는 것이다.

제안 방법

, 2005, 2007; Jeon, 2009a, 2009b, 2010). M35 영역에서 측광을 수행한 별은 모두 8,400여개이며, 이들 모두에 대해 각각의 비교성을 설정하여 차등등급을 구한 후광도곡선을 컴퓨터 화면에 하나씩 출력하여 육안으로 변광 여부를 확인하였다. 측광을 수행하지 못한 더 어두운 별도 있으나 측광 오차를 고려할 경우 좋은 광도 곡선을 얻기는 어려울 것으로 판단하였다.
괄호속에 기존에 알려진 이름을 같이 나타내었다. 각각의 변광성은 각 변광성에 가급적 가까이 위치한 별 중에서 밝고 밝기 변화가 없는 별을 새로 선택하여 차등 측광을 수행하였으며, 각각의 비교성에 대한 밝기 변화는 별도로 세밀하게 조사하였다. 이러한 방법은 이전의 연구와 동일한 방법이다(Jeon, 2009a, 2009b, 2010).
(2009)의 자전에 의해 밝기 변화가 일어난 것으로 알려진 861번(14M)을 제외한 15개의 새로운 변광성을 찾았다. 또한 기존에 알려진 관측 영역 내의 변광성 중에서 7개에 대해 변광을 확인하였다. 따라서 모두 22개의 변광성이 확인되 었다.
번호가 부여된 29개의 변광성 중, 이 연구에서 변광 확인을 못한 7개를 제외한 22개에 대해 광도곡선을 얻고, 변광성 종류를 분류하였다. 22개 중에서 주기, 기산점(Epoch), 변광진폭(AV )을 구한 변광성은 모두 15개 이다.
이들은 식쌍성 9개, δ Scuti형 6개, RR Lyrae형 1개, Cepheid형 1개, 그리고 느리게 변광하는 L형 5개였다. 이 중에서 식쌍성 2개와 L형 5개를 제외한 15개의 변광성에 대한 주기와 진폭을 구하였다.
표 2에 M35 영역에서 얻은 δ Scuti형 6개(495번, 861번, 2397번, 5080번, 3890번, 5648번), RR Lyrae형 1개(2372번), Cepheid형 1개(129번)의 맥동변광성을 관측하였다.

대상 데이터

그 결과 Meibom et al.(2009)의 자전에 의해 밝기 변화가 일어난 것으로 알려진 861번(14M)을 제외한 15개의 새로운 변광성을 찾았다. 또한 기존에 알려진 관측 영역 내의 변광성 중에서 7개에 대해 변광을 확인하였다.
각 변광성의 좌표는 2MASS–PSC의 좌표를 사용하였고, V 등급은 GSC2.3(Lasker et al., 2008)과 Sung & Bessell(1999)에서 구하였다.
보현산천문대 단주기변광성 탐사연구인 SPVS의 관측 대상 중의 하나로서 산개성단 M35(NGC 2168) 영역에 대해 총 12일의 관측 자료를 이용하여 변광성 탐사를 수행하였다. 그 결과 Meibom et al.
연구에 이용한 자료는 2007년에 2일(12월 18일, 20일), 2008년에 8일(1월 2일부터 1월 10일 사이), 그리고 2010년에 2일(9월 24일, 25일) 등 모두 12일간 약 35시간 동안의 관측자료이다. 사용한 필터는 V 필터이며, 노출시간은 모두 150초이다. 약 410여회의 관측 중에서 날씨 등으로 인해 측광오차가 크고, 광도곡선 상에서 분산이 큰 자료를 제외하고 실제 연구에 사용한 자료는 각각의 변광성에 대해 212개에서 360개였다.
사용한 필터는 V 필터이며, 노출시간은 모두 150초이다. 약 410여회의 관측 중에서 날씨 등으로 인해 측광오차가 크고, 광도곡선 상에서 분산이 큰 자료를 제외하고 실제 연구에 사용한 자료는 각각의 변광성에 대해 212개에서 360개였다. 20초의 짧은 노출로도 관측하여 밝은 변광성을 찾았으나 뚜렷한 변광을 보이는 대상이 없어서 이 연구에서는 이들 자료를 제외하였다.
연구에 이용한 자료는 2007년에 2일(12월 18일, 20일), 2008년에 8일(1월 2일부터 1월 10일 사이), 그리고 2010년에 2일(9월 24일, 25일) 등 모두 12일간 약 35시간 동안의 관측자료이다. 사용한 필터는 V 필터이며, 노출시간은 모두 150초이다.
그림 2. 주기를 구한 15개 변광성의 위상을 맞춘 광도곡선.

이론/모형

관측한 CCD 영상자료는 IRAF/CCDRED(Stetson, 1987; Massey & Davis, 1992)를 이용하여 영점보정, 암잡음보정, 플랫보정의 전처리 과정을 수행하였다.
이들 중에서 δ Scuti형 변광성은 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)과 다중회귀에 의한 주기 분석(Kim & Lee, 1995)으로 주기를 구하였고, 나머지는 위상맞추기 방법으로 구하였다.

성능/효과

1일에서 58일의 분포를 보였다. 이들의 측광 정밀도는 12등급에서 14.5등급 내의 별에 대해 약 0.5%로서 우리의 장비로는 따라갈 수 없는 정밀도를 보였다.2절에서는 관측 및 분석을 정리하고, 3절에 그 결과를, 그리고 마지막 절에 전체 결과의 요약과 검토에 대해 기술한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	산개성단 M35의 변광성을 찾기위해 SPVS로 관측한 CCD 영상자료는 IRAF/CCDRED를 통해 어떤 과정을 수행하였는가?	관측한 CCD 영상자료는 IRAF/CCDRED(Stetson, 1987; Massey & Davis, 1992)를 이용하여 영점보정, 암잡음보정, 플랫보정의 전처리 과정을 수행하였다. 전처리 과정과 측광 과정은 이전과 같다(Jeon et al.
	M35(메시에 35)는 어떤 성단으로 분류되는가?	이 연구의 목적은 단주기 변광성 탐사 프로그램인 SPVS(Short-Period Variability Survey; Jeon et al., 2005, 2007)의 일환으로, 산개성단 M35를 중심으로 1.0◦ × 1.
	SPVS가 관측하는 변광성은 몇 등급에 해당하는가?	5◦의 넓은 영역에서 단주기 변광성을 찾는 프로그램이다. 대략 8등급에서 14등급 범위 내의 단주기 변광성을 관측하고 있다(Jeon, 2009a). 하지만 진폭이 큰 변광성의 경우 15등급보다 어두운 변광성도 많이 관측하였다(Jeon, 2010).

참고문헌 (16)

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Jeon, Y. -B., 2009b, Variable Stars in the Region of an Young Open Cluster M29 (NGC 6913), PKAS, 24, 19

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Jeon, Y. -B., 2010, New Variable Stars in the Region of the Open Cluster M38 (NGC 1912) II, PKAS, 25, 1

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Jeon, Y. -B., Kim, S. -L., Park, Y. -H., et al., 2005, Short-Period Variability Survey (SPVS) in BOAO, PKAS, 20, 21

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Jeon, Y. -B., Nam, K. -H., Park, Y. -H., et al., 2007, Preliminary Results for Short-Period Variability Survey (SPVS): New Field Variable Stars, PKAS, 22, 141

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Kim, H. -J., Park, H. -S., Kim, S. -L., et al., 2004, New Variable Stars in the Open Cluster M35 (NGC 2168), Inf. Bull. Variable Stars, 5558, 1
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Massey, P. & Davis, L. E., 1992, A User’s Guide to Stellar CCD Photometry with IRAF
Meibom, S., Mathieu, R. D., & Stassun, K. G., 2009, Stellar Rotation in M35: Mass-Period Relations, Spin-Down Rates, and Gyrochronology, ApJ, 695, 679

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Samus, N. N., Durlevich, O. V., et al., 2004, Combined General Catalogue of Variable Stars (Samus+2004), VizieR Online Data Catalog, 2250
Sung, H. & Bessell, M. S., 1999, UBVI CCD Photometry of M35 (NGC 2168), MNRAS, 306, 361

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Stetson, P. B., 1987, DAOPHOT - A Computer Program for Crowded-Field Stellar Photometry, PASP, 99, 191

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