大 阪 教 育 大 学紀 要 第 皿部門 第45巻 第1号115∼130頁(1996年9月) 特 異 天 体SS433のVRI測 なか しま り か あり もとL'aん いち あわ の 光観 測 ゆ み い し かわ か おる 中 島 里 香 ・有 本 淳 一 ・粟 野 諭 美 ・石 川 さか ぐち とし き た なべ かず ひと つ だ かず み ふく え じゅん 阪 ロ 敏 基 ・田 鍋 和 仁 ・津 田 和 美 ・福 江 まつ もと かつ ら 松 本 やま だ やす し よこ お く がみ まさ みつ 薫 ・奥 上 将 光 ほん だ さと し 純 ・本 田 敏 志 お たけ お 桂 ・山 田 泰 史 ・横 尾 武 夫 大阪教育大学地学教室天文学研究室 (平成8年4月12日 受 付) 大 阪 教 育 大 学 柏 原 キ ャ ンパ ス に設 置 され た51㎝ 反 射 望 遠 鏡(+冷 異 天 体SS433のVRI測 光 観 測 を行 っ た。 特 異 天 体SS433は わ か って い るが,約3公 却CCDカ 周 期13.1日 転 周 期 に わ た っ て観 測 した期 間 中,2回 メ ラ)を 用 い て,特 の近 接 連 星 系 だ と い う こ とが の主 極 小 が 認 め られ た。 ま た3回 目 の 主 極 小 に相 当 す る時 期 に は,突 発 的 な フ レアが 観 測 さ れ た。 観 測 期 間 中 の平 均 等 級 は,V∼13.9, R∼11.1,1∼10.5だ った。 す な わ ち,V-R∼2.84,v-1∼3.42で され て い るが,通 常 の天 体 に比 べSS433が あ り,従 来 の観 測 で も数 例 報 告 か な り"赤 い"天 体 で あ る こと が確 認 さ れ た 。SS433の 推 定 距 離 か ら考 え る と,き わ め て大 き な 星 間赤 化 を受 け て い る と推 測 さ れ る。 キ ー ワ ー ド:SS433,連 星 系,光 度 曲線VRI測 光観測 1は 特 異 天 体SS433は,コ だ が,コ ン パ ク ト星(主 ンパ ク ト星 周 辺 か ら0.26光 め て ユ ニ ー ク な 天 体 で あ り,い る(た と え ば,[1][2])。 じ め に 星)と 通 常 の 恒 星(伴 星)か らな る 近 接 連 星 系 速 もの速 度 で プ ラズ マ ガ ス の 噴 流 が 吹 き 出 て い る 極 わ ゆ る 「宇 宙 ジ ェ ッ ト」 の プ ロ トタ イ プ と して 知 ら れ て い 伴 星 か ら コ ンパ ク ト星 に 向 か っ て 流 れ 込 ん だ ガ ス は,コ ク ト星 に 対 して 角 運 動 量 を 持 っ て い る た め,コ い わ ゆ る 「降 着 円 盤 」 を 形 成 し て い る 。SS433の ンパ ク ト星 の 周 辺 に,回 ジ ェ ッ ト は,こ 転 軸 に 沿 っ て 噴 出 し て い る と信 じ ら れ て い る が,SS433に 性 質 が ま だ 十 分 解 明 さ れ て い な い た め,SS433ジ ンパ 転 す る ガ ス 円盤 の 降 着 円 盤 か ら,そ の回 お け る降 着 円盤 の形 状 や 物 理 的 ェ ッ ト形 成 の 機 構 に 関 して も い ま だ コ ン セ ンサ スが 得 られ て い な い。 こ の 数 年 来,わ れ わ れ の 硬 究 室 で は,主 解 析 し て き た([3]論 文1と 引 用)。 す な わ ち,SS433の と し て 理 論 的 な 見 地 か らSS433の して 引 用;[4]論 主 星 は(伴 文2と して 引 用;[5]論 星 か ら 流 れ 込 ん だ ガ ス に よ っ て)コ ま わ り に 形 成 さ れ た 「幾 何 学 的 に 厚 い ガ ス ト ー ラ ス 」 で あ り,か を 満 た し た 通 常 の 恒 星 で あ る と し,さ 主 極 小 が 生 じ る と 考 え て,光 文3と して ン パ ク ト星 の つ 伴 星 は ロ ッシ ュ ロ ー ブ ら に 伴 星 が ガ ス トー ラ ス を 隠 した と き に 光 度 曲 線 の 度 曲 線 を モ デ ル 計 算 した 。 そ の 結 果,以 き た 。(1)ト ー ラ ス の サ イ ズ は,中 た 方 が,食 光度 曲線 を ぐ ら い か,む 下 の こ とが わ か って し ろ ロ ッ シ ュ ロ ー ブ い っぱ い ぐ らい に広 が っ の 期 間 が 長 く な り観 測 と よ く合 う 。 ② トー ラ ス の 厚 み は 厚 い 方 が,主 分 深 くな り 観 測 に よ く合 う 。(3)旧 来 の 質 量 関 数 を 用 い た 計 算(論 文1)で 極小が十 は ブ ラ ック ホ ー 116中 島里香・ 有本淳一・粟野諭美。石川 薫・ 奥上将光・阪口敏基・田鍋和仁・津田和美。福江 純・ 本田敏志・松本 桂 ・山田泰史・横尾武夫 ル の方 が よ さそ うだ った が,新 る。(4)論文1お 論 文3で よび2で しい質 量 関数(論 文2)で は中性 子 星 の方 が よ さそ うで あ は,伴 星 の形 状 は ロ ッ シ ュ ロー ブ と同 じ体積 の球 で近 似 したが, は計算 方 法 を全 面 的 に改 良 し,ロ ッ シ3ロ ー ブ い っぱ い に広 が った伴 星 の 形 状 を きち ん と評 価 した。 そ の結 果,主 極 小 の 幅 を ち ゃん と再 現 で き る よ う にな った 。 ⑤ また 論 文3で は,伴 星 が トー ラス を 隠 す主 極 小 だ けで な く,ト ー ラ スが伴 星 を 隠 す 副 極 小 も計 算 し,光 度 曲線 全 体 に わ た って観 測 と比 較 で き る よ う に した。 そ の結 果,伴 星 の表面 温度 は, 約17000K程 度 で あ る こ と が わ か った。 一 方 ,SS433の 測 光 観 測 に関 して は,1979年 の発 見 以 来,世 プが観 測 を 継続 して い る([6][7][8])が,数 界 中 で い くつ か の グ ル ー 年 前 ま で は 写 真 観 測 が 中 心 で,CCD に よ る観 測 例 は あ ま り多 くな い。 また 同 時 に,写 真 に よ る多 色 測 光 で はUBVバ 心 で(例 え ば[9]),VRIバ ン ドが 中 ン ドの観 測例 は少 な い(調 べ た 限 りで は[10]の み)。 そ こ で 本 研 究 にお いて は,CCDに よ る一 様 な 測光 デー タを 蓄積 して い くた め,大 柏 原 キ ャ ンパ スで1994年3月 か ら稼 働 し始 め た 口径51cmの ラ シ ス テ ムを 用 いて,SS433のVRI測 今 期 の 観 測 は,1995年 反 射望 遠鏡+冷 阪教 育大 学 却CCDカ メ 光 観 測 を行 っ た。 の 春 と秋 の2シ ー ズ ンに わ た って 行 っ た が,そ の う ち特 に春 の 観 測 セ ッシ ョ ンは,X線 衛 星 〈ASCA(あ す か)〉 の 呼 び か けに よ る国 際共 同観 測 キ ャ ン ペ ー ンの一 環 と して 行 わ れ,本 学 グル ー プが可 視 光 によ る測光 観 測 の 取 り ま とめ を した 。 以 下,ま ずII節 で,観 測 お よび 整約 の方 法 に っ い て述 べ る。 さ ら に皿節 で,観 測 の解 析 と結 果 を ま とめ る。 最後 にIV節 で 簡単 な論 議 を行 い,V節 で結 論 を述 べ る。 皿 観測お よび整約 観 測 は 大 阪 教 育 大 学 の51cm反 体 窒 素 冷 却CCDカ 22.5μm)で,視 射 望 遠 鏡 の カ セ グ レ ン焦 点(F/12)に メ ラ を 用 い て 行 わ れ た 。CCDの 野 は14.8'×10.1'で 取 り付 け ら れ た 液 画 素 数 は1152×790(ピ あ る([11][12])。 ク セ ル サ イ ズe 全 て の 観 測 に わ た っ て,2×2 の ビ ン ニ ン グ ・モ ー ドで 撮 像 を 行 っ た 。 観 測 の 波 長 帯 は,JohnsonのVとKron-Cousins のR,1の3色 測 は1995年 23日 で あ り,そ の4月1日 ま で の 期 間 の29夜 れ ぞ れ に対応 す る広帯 域干 渉 フ ィ ル タ ー を 用 いて い る 。 継 続 観 か ら5月17日 の,2セ 1夜 の 観 測 で 最 低5フ ま で の 期 間 の う ち の16夜 と,9月17日 か ら10月 ッシ ョン にわ た って 実行 され た。 レー ム の 撮 影 を 行 い,測 フ レ ー ム の 標 準 的 な 露 出 時 間 はvバ 光 結 果 の 平 均 値 と標 準 偏 差 を 求 め る。 各 ン ドで2分,RIバ に 対 応 す る 数 枚 の バ イ ア ス フ レ ー ム を 取 得 し,さ ン ドで1分 で あ る。 そ れ ぞ れ の 撮 像 ら に観 測 夜 ご と に 各 波 長 域 の ドー ム フ ラ ッ トの 撮 像 を 行 っ た。 秋 の 観 測 期 間 の う ち,特 に 天 気 の 良 か っ た9月18日,10月12日,13日 に,比 較星 の 絶 対 測 光 の た め の 観 測 を した 。 大 気 吸 収 と 色 補 正 の 補 正 に 必 要 な 標 準 星 に はLandolt標 準 星(110471,110353,110441,184914,111717,188934)を 図1にSS433を 用 い た。 含 む観 測 領 域 を示 す 。 整約 と測 光 は以下 の手 順 で行 った。 2.1一 次 処理 画 像 の 一 次 処 理 と して,バ イ ア ス補 正 お よ び フ ラ ッ ト補 正 を 行 っ た 。 バ イ ア ス 補 正 は 画 像 デ ー タ 出 力 の ゼ ロ 点 を 補 正 す る も の で,生 の 画 像(オ プ ジ ェ ク ト フ レ ー ム)か らバ イ ア 図1SS433周 辺 の星野 118中 島里香・有本淳一・ 粟野諭美・石川 薫・奥上将光・阪口敏基・田鍋和仁・ 津田和美・福江 純・ 本田敏志・松本 桂・山田泰史・横尾武夫 ス フ レ ー ム を 引 き 算 す る 作 業 で あ る 。 フ ラ ッ ト補 正 は 各 ピ ク セ ル の 感 度 補 正 で あ り,バ イ ア ス 補 正 済 み の 画 像 を フ ラ ッ ト フ レ ー ム で 割 り算 す る作 業 を 行 う。 我 々 の 観 測 シ ス テ ム に お い て は,ダ ー ク 補 正 は 必 要 が な い こ と が 分 か っ て い る([12])。 こ れ ら の 作 業 は,ワ ー ク ス テ ー シ ョ ン 上 の 天 体 画 像 解 析 ソ フ トIRAF(lmage ReductionandAnalysisFacility)を 用 い て 行 な っ た 。IRAFは 発 さ れ た 天 文 学 用 の 画 像 解 析 ソ フ トで,2次 ア メ リカ 国 立 天 文 台 で 開 元 画 像 処 理 を 基 礎 と して,数 多 くの ア プ リケ ー シ ョ ンを含 ん で い る。 観 測 イ メ ー ジ はCCD検 出 器 を 製 作 し た ア ス ト ロ メ ッ ド社 の フ ォ ー マ ッ トで 出 力 さ れ る。 こ れ を 世 界 共 通 の フ ォ ー マ ッ トで あ るFITS(FlexibleImageTransportSysteln)フ マ ッ トに 変 換 し た 後,さ イ メ ー ジ は,ア ら にirafイ ー カ イ ブ 用 に,再 ォー メ ー ジ に 変 換 し て 一 次 処 理 を 行 う。 一 次 処 理 さ れ た びFITSフ ァ イ ル に 変 換 し てMOデ ィス クな どに 保 存 す る。 2.2SS433の 相 対 測光 一 次 処 理 され た フ レー ム上 で を 選 び,SS433と ,SS433の 相 対 測 光 を 行 っ た 。 こ れ は,写 比 較 星 の そ れ ぞ れ の 光 量 を 測 定 して,そ の 比 較 か ら相 対 等 級 を 決 定 す る 作 業 で あ る 。 こ の 相 対 測 光 は,IRAFのnoao.digiphot.apphotと photと い うパ ッ ケ ー ジ の 中 の い う ア パ ー チ ャ ー 測 光(aperturephotometry)用 チ ャ ー 測 光 で は,星 野 の中 に 比 較 星 の タス ク で行 った。 この ア パ ー 像 を 中 心 と す る 円 中 に 含 ま れ る 全 ピ ク セ ル の カ ウ ン ト値 を 積 算 し,ま た 星 像 の 外 部 の 環 形 領 域 に 含 ま れ る 各 ピ ク セ ル の カ ウ ン ト値 か ら背 景 光 量 の 平 均 値 を 求 め る。 両 者 の 比 較 か ら星 の 正 味 の カ ウ ン トを 算 出 し て,単 位 面 積 の背 景 光 の 明 る さを基 準 と す る 等 級 に 換 算 した 値 が 出 力 さ れ る 。 今 回 の 測 定 で は 多 く の 場 合,星 ク セ ル と し,環 形 領 域 の 内 径 を5,外 こ の 測 定 を 行 い,そ 1995年 径 を7と れ ら の 等 級 の 差 を と る こ と に よ っ てSS433の 春 の 国 際 共 同 観 測 キ ャ ン ペ ー ン に お け る,可 チ ー ム が 担 う こ と に な っ た の で,我 の 比 較 星 にOKUナ 像 領 域 の 半 径 を4ピ す る 値 を 用 い た 。SS433と 比 較 星 に っ い て, 明 る さ の 変 化 を調 べ た 。 視 光 測 光 観 測 の 取 り ま と め は本 学 々 が 共 通 の 比 較 星 と な る 星 を リ ス トア ッ プ し,そ の 星 を 比 較 星 と して 採 用 す る か が 大 き な 問 題 で あ る 。 比 較 星 の 条 件 と し て,変 い こ と,ご く近 く に 星 が な い こ と,過 的 の 星 に近 い こ と,と 10×15分 去 の 観 測 結 果 が 文 献 に あ る こ と,等 ス クdaofindを 近 く に 星 が あ る も の を 削 除 して か ら,フ 本 研 究 で は,SS433の 緯 が 下 降 す る 順)に 等 級 を 決 定 す る た め に3っ 番号 示 さ れ て い る。 の 比 較 星 を 用 い た の だ が,そ 間 に わ た る 比 較 星 の 間 の 等 級 の 差 を 求 め,そ 下 で あ る こ と か ら確 認 し た 。 ご く近 く に 星 が な い こ と は,CRTに 上 で3∼4ピ れ らを 選 の標準 偏差 が 表 示 さ れ た画 像 ク セ ル 以 内 に星 が な い こ と で 確 認 した 。 こ の と き バ ン ドに よ っ て 星 の 見 え 方 が 違 っ て く る の で 気 を っ け た 。 ま た,こ Mendelson(1982)[13]が 2.3絶 レ ー ム の 下 側 か ら順(赤 に 述 べ た よ う な 条 件 を 満 た して い る こ と を 以 下 の よ う に して 確 認 し た 。 変 光 し て い な い こ と は,20日 0.04以 含 む約 用 い て 明 る い 星 を リ ス トア ッ プ し た 。 そ し て の 星 を 定 め る こ と が で き た 。 こ れ らの 比 較 星 の 一 部 は 図1に 定 す る 際 に は,先 光 して い な 級 や色 指 数 が 目 い っ た こ と を 満 た して い る も の が 望 ま し い 。 ま ず,SS433を 角 の 視 野 か ら,タ を っ け,39個 れ ら ンバ ー を っ け て 世 界 各 地 の 共 同 観 測 者 に 通 知 し た 。 相 対 測 光 で は,ど の3っ 比 較 星 に つ い て は,先 にLeibowitzand 光 電 測 光 に よ るV等 級 を 求 め て い る 。 対 測光 上 で 述 べ たSS433の 測 光 観 測 に 加 え て,比 こ れ ら の 観 測 は 秋 の 観 測 セ ッ シ ョ ン に 行 い,特 較 星 のVR1等 級 を 決 定 す る 絶 対 測 光 も行 った 。 に 天 気 の 良 か っ た9月18日,10月12日, 特 異 天体SS433のVRI測 光観測 119 13日 の 観 測 結 果 に つ いて 整 約 を 行 った 。 等 級 の 基 準 と して ,Landolt(1983,1992)が 赤 道 帯 に設 定 した標 準 星群 を10数 個,同 時 観 測 した 。 地 球 上 に設 置 され た望 遠鏡 に よ る観 測 で は,地 球 大気 の 吸 収 の影 響 は免 れ な い。 大気 の 透 明度 は星 の高 度 に依 存 す る。 また,観 測 に用 いた フ ィル ター の 波長 特 性 が標 準 シ ステ ム か らず れ て い る場 合 は,星 の 色 に よ って測 定 等 級 に差 異 が生 じる。 した が って星 の実 視 等 級 とは標 準 フ ィル ター シ ステ ムを使 って,大 気 外 で観 測 した と きの等 級 と して定 義 され る。 す な わ ち,相 対 測 光 で は器 械 等 級 を求 め た わ け だ が,そ の結 果 か ら実 視 等 級 を求 あ るに あ た って は,こ れ ら大 気 吸 収 の補 正 と色 指 数 補 正 が必 要 で あ る。 大 気 吸 収 補 正 と色 指 数 補 正 を考 慮 した場 合 の,器 械 等 級uriと 標 準 等 級VRIの 関 係 を, 以 下 の よ うな観 測 方 程 式 で表 す: た だ しこ こで,F(z)は 空 気 関 数 で あ り,a;は 大 気 吸収 補 正 係 数,b、 は色 指 数 補 正 係 数, C;は 定 数 項 で あ る。 この よ うな 補正 を す るた め に,あ らか じめ大 気 外 で の 等 級 が 決 め られ て い る標 準星 群 を 用 い て,短 時 間 の 間 に引 き続 いて,観 測 高 度 に違 い が あ るよ うな標 準星 を観 測 した。 そ の 場 合,色 指数 の違 い の あ る星 を 標 準 星 と して 選 ん で お く。 観 測 され た フ レー ム は,一 次 処理 を経 た後,各 星 に っ い てapphotを 用 い て 測 光 した 。 この と き,星 像 の半 径 を5ピ クセ ル と した。 標 準 星 は明 るい た め広 が りが大 きい の で,ア パ ー チ ャー もや や大 き く と っ た の で あ る。 こ う して 求 め られ た 器 械 等 級vriと 標 準 等 級 VRIを 用 い て,(1)式 に基 づ き,最 小 二 乗 法 で観 測 方 程 式 の係 数 を求 め た。 最 終 的 に,変 換 式 と して, が 得 られ た 。 な お 色 指 数 補 正 係 数 に っ い て は,こ 同 じ シ ス テ ム で 散 開 星 団M67を 値 と 比 較 して,大 測 光 して 決 定 し た 値 が あ る 。 今 回 求 め た 係 数 は,彼 較 星 の 実 視 等 級 は 表1の に つ い て はLeibowitzandMende!son(1982)に SS433の 本 等(1996)が らの き な差 異 は な か った。 こ ん 変 換 式 を 用 い て,比 Mendelsonの こ で の 観 測 と は 別 に,有 よ う に 決 定 す る こ と が で き た 。V等 級 よ る 値 を 同 時 に 示 し た 。Leibowitzand 文 献 に よ る 値 と 比 較 す る と ±0.1程 度 の 誤 差 で 定 ま っ て い る こ と が 分 か る 。 実 視 等 級 は,こ 定 ま る こ と にな る。 の 比 較 星 の 実 視 等 級 と相 対 測 光 で 求 め たSS433の 相対 等級 か ら 表1比 皿 3.1光 較星 の実視等級 解 析 と結 果 度 曲線 横 軸 に 時 間 を,縦 線 を と る と,そ 軸 に 天 体 の 明 る さ を と っ た グ ラ フ を 光 度 曲 線 と い う。 食 連 星 の 光 度 曲 の 光 度 は 周 期 的 に 変 化 す る。 最 も暗 く な る と き(主 隠 さ れ る と き,も う一 っ の 極 小(副 光 度 曲 線 か ら は,極 極 小)は 大 極 小 の 日 時 と そ の と き の 等 級,変 小 の 有 無,連 星 周 期 な ど を 決 め る こ と が で き る 。 ま た,そ 表 面 輝 度,相 互 距 離 な ど や 軌 道 の 要 素 を,計 光 時 間,極 主 星 が伴 星 に 小 継 続 時 間,第 こ か ら食 を 起 こ す2星 二極 の大 き さ, 算 に よ っ て 求 め る こ と が で き る。 2.2節 で 述 べ た よ う に し て 比 較 星 の 条 件 を 確 認 し,OKUNo.17を こ と に し た 。 比 較 星 の 相 対 等 級 に,表1に 極 小)は 伴 星 が 主 星 に 隠 さ れ る と き で あ る。 比 較 星 と して 用 い る あ る 各 バ ン ドで の 実 視 等 級 の 値 を 足 し,SS433 の 各 バ ン ドの 等 級 を 求 め た 。 得 ら れ た 結 果 を 表2と と し た 。 な お,秋 測 誤 差 は,比 較 星 の相 対 等 級 の標 準 偏 差 の 観 測 セ ッ シ ョ ン に お け る 平 均 の 等 級 は,後 表3に 示 す 。 そ の 際,観 で 述 べ る フ レア の生 じた 日 を 除 い て,v=13.9,R=11.1/=10.5だ 次 に,(ユ を,図2と 図3に は フ レー ム数 横 軸 に,SS433の 等 級 を縦 軸 に と っ た 光 度 曲 線 示 す 。 エ ラ ー バ ー は 観 測 誤 差 を 示 して い る 。 表2春 注)!▽ った。 リ ウ ス 通 日 一2400000日)を の観 測 セ ッシ ョ ンで のSS433の 等級 表3秋 注)!>は フ レ ー ム数 の 観 測 セ ッシ ョ ンで のSS433の 等 級 図2春 の観 測 セ ッ シ ョ ンで のSS433の 光 度 曲線 図3秋 の観 測 セ ッシ ョ ンで のSS433の 光 度 曲線 ま ず 光 度 曲 線 の 特 徴 に つ い て,春 ま り観 測 点 が 取 れ な か っ た,は =49847付 の 観 測 セ ッ シ ョ ン に 関 して は,悪 天 候 の 日 が 多 く,あ っ き り と し た 主 極 小 は 認 め が た い 。 た だ,(JD-2400000) 近 に 副 極 小 が 見 ら れ る。 秋 の 観 測 セ ッ シ ョ ン に 関 して い え ば,(JD-2400000)=49984,49997付 認 め る こ と が で き る 。 ま た,49989,50004付 小 と 主 極 小 と の ち ょ う ど 真 ん 中 か ら外 れ る と い わ れ て い た が,今 が 確 認 で き た。 ま た,50007,50008付 の 影 響 で50010付 近 に主 極 小 を 近 に は 副 極 小 も 見 ら れ る 。 副 極 小 が,主 近 に は,フ 回 の 観 測 か ら もそ の こ と レア と考 え られ る増 光 が 見 られ る。 そ 近 に あ っ た で あ ろ う主 極 小 が 見 ら れ な い 。 ま た 光 度 曲 線 の 色 に よ る 違 い は あ ま り な い(後 述)。 連 星 周 期 に 関 して は,PDM(PhaseDispersionMinimization)と 連 星 の 周 期 を 求 め る こ と を 試 み た が(こ の 中 に あ る),従 さ ら に,春,秋 こ れ は,SS433の 来 通 り,ほ ぼ13.1日 い う考 え 方 を 用 いて の ソ フ ト は,IRAFのnoao.astutilの パ ッケ ー ジ で よ い こ とが 確 認 され た 。 い ず れ の セ ッ シ ョ ン と も に,光 度 曲 線 は 右 上 に 系 統 的 に 傾 斜 して い る 。 明 る さ の 主 体 で あ る 降 着 円 盤 の 歳 差 に よ る 影 響 と考 え ら れ る 。 そ こ で, 横 軸 を 連 星 位 相 と し,右 上 へ の 系 統 的 な 光 度 変 化 を 補 正 して 重 ね 合 わ せ た グ ラ フ を 図4に 示 す。 図4傾 極 斜 を補 正 し、 連 星 周 期 で割 っ て重 ね合 わせ た光 度 曲線(秋 連 星 位 相 の0∼1と1∼2は 同 じ もので あ る。 の セ ッ シ ョ ン) 3.2色 指数 波 長 の 短 い ほ う の 等 級 か ら,波 ば,V-R,R-1な 長 の 長 い ほ う の 等 級 を 引 い た もの を 色 指 数 と い う(例 ど)。 色 指 数 は 星 の 色,し 指 数 が 大 き い 星 ほ ど低 温 度 星(赤 こ と に な る。 こ の よ う に,色 き る 。 一 っ の 天 体 で も,そ え た が っ て 星 の 表 面 温 度 を 表 す 。 一 般 に ,色 色 の 星)で,小 さ い ほ ど 高 温 度 星(青 白 色 の 星)と いう 指 数 を求 め る こ とに よ って そ の星 の物 理 状 態 を 知 る こ とが で の 物 理 状 態 が 変 化 す る と,色 指 数 も 変 化 す る。 今 回 の よ う な 多 色 測 光 の 結 果 を も と に 色 指 数 を 調 べ て み れ ば,そ る こ と が で き る 。 例 え ば,光 の天 体 の 構 造 を推 測 す 度 曲 線 の 様 子 と色 指 数 の 変 化 の 関 係 か ら,連 星 の 形 状 を 考 え る こ とが で き る。 絶 対 測 光 に よ り求 め た 実 視 等 級 か ら,v-R,V-1,R--1を そ の 際,例 え ば,V-Rの [(v等 級 の 観 測 誤 差)2+(R等 級 の 観 測 誤 差)2]1/a と し た 。 他 の 色 指ACV-1,R-1の ン に お け る 色 指 数 の 平 均 は,フ I=0.58だ 誤 差 に っ い て も 同 様 で あ る 。 な お,秋 リ ウ ス通 日 一2400000日)を 示 す 。 図5,6の,位 相=1,2の 横 軸 に,色 か な り赤 い こ と が わ か る。 指 数 を 縦 軸 に と っ た グ ラ フ を,図5 あ た り で,や あ た りで は や や 青 くな っ て い る よ う だ 。 た だ,は ま だ,断 や 赤 く な っ て お り,副 極 小 の っ き り い え る ほ ど の デ ー タ数 が な い の で, 定 す る こ と はで き な い。 表4春 の観 測 セ ッ シ ョ レ ア の あ っ た 日 を 除 い て,V-R=2.84,v-1=3.42,m っ た 。 こ れ ら の 色 指 数 を 見 て み て も,SS433は 次 に,(ユ と 図6に 算 出 し た(表4,表5)。 誤 差 は, の観 測 セ ッ シ ョ ンで のSS433の 色指数 表5秋 の観 測 セ ッシ ョ ンで のSS433の 色指数 図5春 の観 測 セ ッシ ョンで のSS433の 色 指 数変 化 図6秋 の観 測 セ ッ シ ョ ンで のSS433の 色指数変化 特 異 天 体SS433のVRI測 IV考 光観測 129 察 ま ず 絶 対 測 光 の 精 度 に 関 して は,LeibowitzandMendelson(1982)の す る と,±0.1等 級 程 度 の 差 が あ っ た が,当 う こ と な の で,妥 論 文 の値 と比 較 時 の 光 電 管 に よ る 観 測 の 精 度 は0 .05以 下 と い 当 な 結 果 だ と思 わ れ る。 こ の よ う な 差 異 が 生 じた 理 由 と して は , ・絶 対 測 光 の 観 測 中 に 大 気 の 状 態 は一 定 で あ る と い う前 提 が あ っ た が (日 本 は 大 気 の 状 態 が 変 わ り や す い た め,絶 ・多 く の ス テ ッ プ を 踏 む の で ・論 文 自 体 の 観 測 が 古 い(論 ,実 は 変 化 して い た 対 測 光 は 困 難 で あ る)。 ,そ の 間 に 人 為 的 ミ ス が 入 っ た 。 文 発 表 が1982年)の で ,そ の 間 に星 が 変 化 し た。 な ど と い っ た さ ま ざ ま な 理 由 が 考 え ら れ る。 しか しな が ら,日 な 場 所 に お け る 観 測 と し て は,CCDの 本 の よ う に絶 対 測 光 が 困 難 性 能 が よ い た め も あ り,評 価 で き る結 果 が 得 られ た と思 わ れ る。 光 度 曲 線 に 関 し て は,春 の 観 測 セ ッ シ ョ ン は 悪 天 候 の た あ 観 測 点 が 少 な か っ た 上 に,主 極 小 の 時 は こ と ご と く天 候 が 悪 か っ た の で,食 秋 の 観 測 セ ッ シ ョ ン に っ い て は,主 連 星 の 光 度 曲 線 の 形 は見 え に く い。 しか し, 極 小 も副 極 小 も共 に は っ き り わ か る。 副 極 小 が,主 小 と 主 極 小 と の ち ょ う ど 真 ん 中 か ら外 れ て い る の は,降 着 円 盤(降 軸 対 称 形 で は な い,ホ ど の 理 由 が 推 測 さ れ る。 ッ トス ポ ッ トが 存 在 し て い る,な 光 度 曲 線 が 全 体 に 右 上 に 傾 い て い た が,こ れ は 先 に も触 れ た よ う に,降 影 響 だ と 考 え られ る 。 定 量 化 して み る と,30日 で0.2等 観 測 で の ジ ェ ッ トの 位 相 は,Φ=0.か か け て で あ り,こ 40.5日 で0.2等 着 トー ラ ス)の ら0.75に 極 形状 が 着 円盤 の歳 差 の 級 ほ ど 明 る くな って い た。 今 回 の 級 明 る く な る と い う結 果 が 出 た の で,理 の ときの理論 計算 で は 論 で の裏 づ けが され た と い え る だ ろ う。 フ レア に 関 して で あ る が,こ し,こ れ は 過 去 の 文 献 か ら も フ レ ア の 記 録 が 一 部 見 られ た 。 し か の 現 象 が ど の く らい の 頻 度 で 起 こ る か,連 さ ら に は ど う い う原 因 で 起 こ る の か,と 連 星 周 期 に 関 し て は,こ し か し,も 星 の 位 相 や 歳 差 の 位 相 と関 連 が あ る の か, い っ た こ と ま で,ま れ ま で い わ れ て い た 通 り,13.1日 う少 し観 測 点 を 絞 っ て,極 だ まだ 謎 に包 ま れて い る。 とい うことが確認 され た。 小 の 前 後 を 中 心 と し た 観 測 を 続 け て み れ ば,も っと は っ き り と連 星 周 期 を 求 め る こ と が で き る と 思 わ れ る 。 光 度 曲 線 と色 指 数 の 相 関 に 関 して は,主 傾 向 が 見 ら れ た が,は SS433の 極 小 の あ た り で は,や っ き り と は言 い 切 れ な い。 しか し,こ や 赤 くな って い る よ うな れ を 明 ら か に す る こ と は, 形 状 を 推 測 す る の に 非 常 に 有 効 で あ る と思 わ れ る 。 参 考 ま で にX線 こ れ は,X線 と可 視 光 の 比 較 を し て み る と,X線 源 は 主 星 側 に あ る た め,副 の ほ う に は,副 極 小 が 見 られ な い。 極 小 の と き に は 隠 さ れ る と い う こ と が な い か らだ と考 え られ て い る。 V結 CCD検 ・CCDに ・1っ ・VRIバ 出 器 を 用 い て 特 異 天 体SS433のVRI測 論 光 観 測 を 行 っ た 。 こ れ ま で の 観 測 で は, よ る集 中 的 な観 測 は行 わ れ て い なか った。 の サ イ トで ,連 ン ド,特 にRバ 星 周 期 全 体 に わ た る よ うな密 な デ ー タは少 な か った。 ン ド,1バ と い う よ う な も の で あ っ た の で,本 ン ドの デ ー タ は 少 な か っ た 。 研 究 の観 測 デ ー タ は こ れ か らの研 究 に対 して意 義 あ る 130中 島里香・ 有本淳一・ 粟野諭美・石川 薫。 奥上将光。阪口敏基。田鍋和仁・津田和美・福江 純・本田敏志・松本 桂・山田泰史・横尾武夫 もの とな った。 今 後 の課 題 と して は, ・絶 対 測 光 の 精度 を上 げ る。 ・食 で の 色 指数 の 変化 を 定 量化 で き る よ うな デ ー タを 蓄 積 す る。 ・ジ ェ ッ トの歳 差 位相 との 関連 性 を 調 べ るた め に,歳 差 周 期 全 体 に及 ぶ 観 測 を 行 う。 とい った こ とが望 ま れ る。 参 考 文 献 [1]福 江 純,1993,『 宇 宙 ジ ェ ッ ト』(学 習 研 究 社) [2コMargon,B.1984,Ann.Rev.Astron.Astrophy.,22,507. [3]Fukue,J.,Yamanaka,K.,andFurukubO,M.1992,PASJ,44,521.(論 文1) [4]Sanbuichi,K.andFukue,J.1993,PASJ,45,727.(論 [5]中 文2) 村 真 由 美 ・三 分 一 清 隆 ・福 江 2号,175頁(論 純,1995年,大 阪 教 育 大 学 紀 要,第 皿 部 門,第44巻,第 文3) [6]Kemp,J.C.etal.1981,VistasinAstronomy,25,31. [7]Kemp,J.C.etal.1986,ApJ,305,805. [8]Cherepashchuk,A.M.1981,MNRAS,194,761. [9]Zwitter,T.etal.1991,A&Ap,251,92., [10]Aslanov,A.A.1993,A&Ap,270,200. [11]横 尾 武 夫,定 金 晃 三,福 江 純,高 橋 敦,1995,大 尾 武 夫,福 江 純,松 本 桂,有 阪 教 育 大 学 紀 要,第 皿 部 門,第44巻, 第1号,43頁 [12]定 金 晃 三,横 教 育 大 学 紀 要,第 本 淳 一,小 林 英 之,本 田 敏 志,1995年,大 阪 皿 部 門,第44巻,第1号,55頁 [13]Leibowitz,E.M.andMendelson,H.1982,PASP,94,977. Photometry VRI Rika NAKASHIMA, Masamitsu Kazumi Junichi OKUGAMI, TSUDA, Jun We performed camera mean at Osaka magnitudes and 18 a strong Key Words Institute, Toshiki FUKUE, Yasushi Astronomical ARIMOTO, VRI photometric Kyoiku University. during observational was : SS433, Light observed. curves, HONDA, and Takeo University, Three periods Kaoru Kazuhito Katsura TANABE, MATSUMOTO, Kash iwara, are V =13.7, Osaka a 51-cm of the binary that ISHIKAWA, YOKOO of SS433 using cycles It is cofirmed Photometry AWANO, SAKAGUCHI, observations Kyoiku flare Yumi Satoshi YAMADA, Osaka of SS433 reflector phase R=11.1, SS433 is rather 582, Japan are 1=10.5. red. with a CCD covered. On October The 17
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