[논문]산개성단 NGC 6871을 중심으로 한 Cyg OB3 성협 영역의 변광성 I: δ Scuti 형 변광성

전영범; 이의렬; 박윤호; 김동현; 장혜은; 조성윤

doi:10.5303/pkas.2012.27.5.399

산개성단 NGC 6871을 중심으로 한 Cyg OB3 성협 영역의 변광성 I: δ Scuti 형 변광성
VARIABLE STARS IN THE REGION OF CYG OB3 ASSOCIATION CENTERED ON THE OPEN CLUSTER NGC 6871 I: δ SCUTI TYPE STARS 원문보기

천문학논총 = Publications of the Korean Astronomical Society, v.27 no.5, 2012년, pp.399 - 409

전영범 (한국천문연구원) , 이의렬 (한국과학기술원) , 박윤호 (한국천문연구원) , 김동현 (연세대학교) , 장혜은 (서울대학교) , 조성윤 (한국과학기술원)

초록
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NGC 6871을 중심으로 시계열 관측한 Cyg OB3 성협영역에서 모두 15개의 단주기 변광성을 찾았다. 이들은 모두 국부나선팔에 속한 ${\delta}$ Scuti 형 변광성으로 보인다. 그림 5의 영연령주계열 상에서 밝은쪽에 속한 V1-V4는 분광형이 모두 A, F 형으로서 Cyg OB3 성협보다 먼 거리에 있는 ${\beta}$ Cephei 형 변광성이라기 보다는 국부나선팔의 앞쪽에 놓인 ${\delta}$ Scuti 형 변광성이었다. 15개의 ${\delta}$ Scuti 형 변광성 중에는 2개(V1과 V3)는 GCVS에 ${\delta}$ Scuti 형 변광성으로 분류되어 이미 알려진 변광성이고, 나머지는 모두 새로 발견한 것이다. 새로 발견한 변광성 중에는 한 개의 이중모드 ${\delta}$ Scuti 형 변광성(V3)과 2개의 HADS 변광성(V13과 V14)이 포함되었다. 시계열 관측과는 별도로 표준화 관측을 수행하여 관측 영역의 색-등급도를 얻었는데 그림 6에서 Massey etal.(1995)의 결과와 잘 맞았다.

Abstract ▼ AI-Helper

As a part of the short-period variability survey (SPVS) at Bohyunsan Optical Astronomy Observatory, we obtained time-series BV CCD images in the region of Cyg OB3 association centered on the open cluster NGC 6871. The observations were performed for 18 nights from September 5, 2008 to September 1, 2009. We found 15 short-period variable stars in the region. They are ${\delta}$ Scuti type stars belonging to the local spiral arm, Orion spur. Among them, only two stars were previously known, and the rest are newly discovered ones. In this paper, we have performed a multiple-frequency analysis to determine frequencies of the 15 ${\delta}$ Scuti type stars, using the discrete Fourier transform and linear least-square fitting methods. One of the newly discovered variable stars is a double-mode ${\delta}$ Scuti type star with the fundamental and the first overtone modes, and two are high amplitude ${\delta}$ Scuti stars.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구는 NGC 6871을 중심으로 한 Cyg OB3 성협 영역에 대한 체계적인 첫 변광성 탐사이며, 이 논문은 단주기 변광성인 δ Scuti 형 변광성에 대하여 기술하였다.

제안 방법

SPVS 관측의 일환으로 산개성단 NGC 6871을 중심에 둔 Cyg OB3성협 영역에 대해 2008년 9월 5일부터 10월 11일과 2009년 8월 1일부터 9월 1일 사이에 B, V 필터로 각각 9일씩, 모두 18일 동안 CCD 시계열관측을 수행하였다. 또한 표준화를 위해 2009년 6월 25일에 별도의 표준성 관측을 수행하였다.
관측한 표준성 영역은 Landolt(1992) 영역 중 PG1633, SA107, SA111, SA112, SA115이며, (B − V) = -0.19 mag – 2.26 mag 로써 넓은 색지수 영역을 포함하고 X = 1.12 – 1.89의 높은 고도와 낮은 고도에서 관측하였다.
비교성의 밝기 변화는 이전의 연구와 동일한 방법으로 세밀하게 조사하였다(Jeon, 2008, 2009). 그림 1의 영역에서 모두 16,000여개의 별에 대해 각각의 비교성을 설정하여 차등등급을 구한 후 광도곡선을 컴퓨터 화면에 하나씩 띄워서 육안으로 변광 여부를 확인하였다. 측광 과정과 변광성을 찾는 과정은 Jeon(2008, 2009)와 같은 방법으로 이루어졌다.
SPVS 관측의 일환으로 산개성단 NGC 6871을 중심에 둔 Cyg OB3성협 영역에 대해 2008년 9월 5일부터 10월 11일과 2009년 8월 1일부터 9월 1일 사이에 B, V 필터로 각각 9일씩, 모두 18일 동안 CCD 시계열관측을 수행하였다. 또한 표준화를 위해 2009년 6월 25일에 별도의 표준성 관측을 수행하였다.
그림 1은 V 필터로 관측한 영상이며, V1에서 V15까지 15개의 δ Scuti형 변광성과 C1에서 C10의 비교성을 나타내었다. 비교성은 각 변광성에 가급적 가까이 위치한 별 중에서 밝고, 밝기 변화가 없는 별을 선택하였다. 비교성의 밝기 변화는 이전의 연구와 동일한 방법으로 세밀하게 조사하였다(Jeon, 2008, 2009).
이들의 주기비(0.835)로부터 1차와 2차의 배음(overtone) 모드를 가진 이중모드(double-mode) δ Scuti형 변광성으로 추정하였다.

대상 데이터

관측에 사용한 장비는 구경 155 mm의 굴절망원경과 3072 × 2048 소자를 가지고 있는 전기 냉각 방식의 AP9E CCD 카메라이며, 전체 관측영역은 1.5º ×1.0º이다.
새로 발견한 변광성 중에는 한 개의 이중모드 δ Scuti 형 변광성(V3)과 2개의 HADS 변광성(V13과 V14)이 포함되었다.
표 1의 내용은 첫번째 항부터 밝기 순서로 정리한 변광성 번호, 측광과정에서 부여한 ID, 적경, 적위, USAC4 번호, 이 논문에서 구한 V 등급과 (B − V) 색지수, V 등급 자료의 주파수 분석 결과로 얻은 주파수와 각 주파수의 변광진폭, 각 주파수의 변광진폭을 합한 후 2배를 곱한 V 등급의 총 변광진폭, 마지막으로 각 변광성의 비교성 번호이다. 여기서 비교성은 여러 변광성에 공통으로 사용한 경우를 포함하여 총 10개를 사용하였다. 표 2에 비교성의 좌표와 등급 및 색지수를 수록하였다.
이 과정에서 15개의 δ Scuti형 변광성을 포함한 50개가 넘는 변광성을 찾았다.
이 과정에서 잔차값의 평균치와 3σ를 벗어나는 별을 제외하여 모두 581개의 별이 사용되었다.

이론/모형

관측한 CCD 영상자료는 IRAF/CCDRED(Stetson, 1987; Massey & Davis, 1992)를 이용하여 영점보정, 암잡음보정, 플랫보정의 전처리 과정을 수행하였다.

성능/효과

NGC 6871산개성단의 중심부 가까이에 위치하고 있으나 성단 구성원은 아니다(Reimann, 1989). 주파수 분석 결과로서 f₁ = 8.822 c/d(S/N = 33.5), f₂ = 9.253 c/d(S/N =12.4), f₃ = 11.082(S/N = 11.5)의 세 주파수를 찾았는데, 이들 외에도 높은 S/N비를 보이는 여러 개의 낮은 주파수가 나타났다. 이런 주파수를 제외한 결과로써 그림 2에서 관측치와 계산치 사이에 높낮이 차이를 보이는 부분이 나타났다.

후속연구

이 논문에서는 단주기 탐사프로그램의 주된 목표인 δ Scuti형 변광성에 대한 내용만 다루고 나머지 변광성은 이어질 논문에서 다룰 예정이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Cyg OB3 성협은 어떤 영역에 분포되어 있나?	Cyg OB3 성협은 산개성단 NGC 6871을 중심으로 하여 3.5◦ × 1.5◦ 영역에 넓게 퍼져 있다(Garmany & Stencel, 1992). 이 성협의 핵 역할을 하는 산개성단 NGC 6871은 나이가 약 900만년인 젊은 산개성단이다(WEBDA1 ).
	산개성단 NGC 6871의 나이는 어떻게 되는가?	5◦ 영역에 넓게 퍼져 있다(Garmany & Stencel, 1992). 이 성협의 핵 역할을 하는 산개성단 NGC 6871은 나이가 약 900만년인 젊은 산개성단이다(WEBDA1 ). WEBDA에 따르면 이 성단의 시직경은 약 290으로서 단주기 변광성 탐사 프로그램인 SPVS(Short-Period Variability Survey; Jeon et al.
	WEBDA에 따르면 산개성단 NGC 6871의 특징은 어떤가?	이 성협의 핵 역할을 하는 산개성단 NGC 6871은 나이가 약 900만년인 젊은 산개성단이다(WEBDA1 ). WEBDA에 따르면 이 성단의 시직경은 약 290으로서 단주기 변광성 탐사 프로그램인 SPVS(Short-Period Variability Survey; Jeon et al., 2005a, 2007)의 아주 적합한 관측 대상이다. 이 성단의 좌표(J2000.

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