การวิเคราะห์กราฟแสงของ KIC 12109575 และแนวทางวิเคราะห์ความเป็นโนวา

ศักดิ์วิสิฐ  สินทุมวงค์; พงศพัศ กิวัฒนา; พุฒิพงศ์  ยะติ; มนตรี นันตา; นพดล สาโรชสกุลชัย; ฟ้ารุ่ง สุรินา  บุญทิศ

ผู้แต่ง

ศักดิ์วิสิฐ สินทุมวงค์
พงศพัศ กิวัฒนา
พุฒิพงศ์ ยะติ
มนตรี นันตา
นพดล สาโรชสกุลชัย
ฟ้ารุ่ง สุรินา บุญทิศ ผู้ประพันธ์บรรณกิจ

คำสำคัญ:

KIC 12109575 , เคปเลอร์, กราฟแสง , โนวา, ดาวแคระขาว

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์คือเพื่อเสนอแนวทางการหาคุณสมบัติทางกายภาพของดาวคู่แบบบังกันที่ยังไม่มีข้อมูลของกราฟความเร็วในแนวเล็งที่อยู่ในฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ผู้วิจัยเลือกระบบดาว KIC 12109575 ซึ่งกราฟแสงยังไม่ถูกตีพิมพ์ ด้วยคาบการโคจรประมาณ 0.5 วัน ซึ่งเป็นขอบเขตล่างของประชากรดาวแปรแสงประเภทโนวา เพื่อที่จะใช้เป็นเงื่อนไขที่จะประมาณการหาค่าคุณสมบัติทางกายภาพของระบบได้ เรารวบรวมกราฟแสงที่ได้จากฐานข้อมูลเคปเลอร์ และพบว่ากราฟแสงแสดงจุดต่ำสุดปฐมภูมิและทุติยภูมิเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทำให้อาจคาดการได้ว่า อุณหภูมิของดาวปฐมภูมิและทุติยภูมิมีค่าเปลี่ยนแปลงต่างกันมาก อาจเป็นผลจากการที่จานรวมมวล การลุกจ้า หรือจุดเย็น ผู้วิจัยตระหนักดีว่าจำเป็นต้องมีศึกษาที่ละเอียดและซับซ้อน เช่น การศึกษากราฟแสงระยะยาวเพื่อหาการเปลี่ยนแปลงของคาบ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ในเบื้องต้นเราทำการเลือกช่วงสั้น ๆ ของกราฟแสงจากฐานข้อมูลเคปเลอร์เพื่อทำการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมวิลสัน-เดวินนีในโหมด 2 และได้ชุดตัวแปรหนึ่งที่อาจเป็นแนวทางการประมาณค่าคุณสมบัติทางกายภาพสัมบูรณ์ของดาวปฐมภูมิและดาวทุติยภูมิได้ เราได้อุณหภูมิของดาวปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็น $gif.latex?4522\pm&space;42&space;K$ และ $gif.latex?4181\pm&space;42&space;K$ ด้วยรัศมี $a$ และ $a$ ตามลำดับ ด้วยมุมเอียงระนาบวงโคจร $gif.latex?66.8&space;\pm&space;0.4$ องศา หากบนเงื่อนไขกำหนดให้ดาวทุติยภูมิเป็นดาวแคระขาวที่มีช่วงรัศมีที่เป็นไปได้ $gif.latex?(R_{WD}=0.01-0.03R_{\bigodot&space;})$ จะได้รัศมีของดาวปฐมภูมิ $gif.latex?(R_{1}=0.021-0.006R_{\bigodot&space;})$ มีมวล $gif.latex?M_{1}&space;=0.6-0.5M_{\bigodot}$ สำหรับดาวแคระขาวที่มีมวล $gif.latex?0.5-1.0M_{\bigodot}$ ตามลำดับ ซึ่งจะเห็นว่าดาวปฐมภูมิมีค่ารัศมีและมวลอยู่ในช่วงที่น่าจะเป็นดาวแคระขาวเท่านั้น ซึ่งไม่ใช่ลักษณะของระบบโนวา ประกอบกับเมื่อพิจารณาอุณหภูมิของดาวทุติยภูมิ $gif.latex?4181\pm&space;42&space;K$ ที่เย็นเกินกว่าที่จะเป็นดาวแคระขาวได้ หรือแม้เป็นดาวแคระขาวมวลน้อย $gif.latex?(<&space;0.16M_{\bigodot})$ จึงไม่น่าจะสามารถเป็นดาวแปรแสงคาทาคลิสมิกได้ ประกอบกับค่ามวลที่น้อยเกินไปนี้จะทำให้โอกาสที่ดาวแคระขาวนี้สามารถพอกพูนมวลขึ้นจนระเบิดเป็นโนวายิ่งมีโอกาสน้อยมาก ทำให้เราสามารถสรุปได้ว่า KIC 12109575 ไม่สามารถเป็นระบบโนวาได้

References

Kang Y. W. (2008). Light Curve Analyses of the Eclipsing Binaries in the Small Magellan Cloud, J. Astron. Space Sci. Vol. 25 Issue 2 pp. 77-86

Surina F. and Kang Y. W. (2009). Absolute Dimensions of Four Eclipsing Binaries, ASP Conf. Ser., Vol. 404 pp. 178-183.

ฟ้ารุ่ง สุรินา บุญทิศ (2565) ฟิสิกส์ดาราศาสตร์เบื้องต้นของโนวา (Introduction to Astrophysics of Nova Eruption). กรุงเทพ : ดีเซมเบอรี่ จำกัด

Wilson R. E. and Devinney E. J. (1971). Realization of Accurate Close-Binary Light Curves: Application to MR Cygni, Astrophys. J. Astrophysical Journal, vol. 166, pp. 605-619.

Qian S. B., Zhang J., He J. J., Zhu L. Y., Zhao E. G., Shi X. D., Zhou X. and Han Z. T. (2018). Physical Properties and Evolutionary States of EA-type Eclipsing Binaries Observed by LAMOST, Astrophys. J. Suppl. Ser. Vol. 235 Issue 5 pp. 1-12.

Shuntov M 2018 Master Degree Report Aix Marseille Université.

Kang Y. W., Hong K. S. and Lee J. (2007). Eclipsing Binaries: The Primary Distance Indicator, ASP Conf. Ser. Vol. 362 pp. 19-25.

Aindang A., Inkum R., Sarotsakulchai T. and Surina F. (2021). Kepler-TESS light curve analysis of KIC 10417986 as a practical example for astronomical research in schools, J. Phys Conf. Ser. Vol. 1719 pp. 012017.

Surina F., Bode M. F. and Darnley M. J. (2015). Investigation of Halactic Classical and Recurrent NOVAE with Ground-Base Observations and the Solar Mass Ejection Imager (SMEI), Pub. of Korean Astron. Soc. Vol. 30 Issue 2 pp30 237-240.

Knote M. F., Caballero-Nieves S. M. , Gokhale V. Johnston K. B. and Perlman E. S. (2022). Characteristics of Kepler Eclipsing Binaries Displaying a Significant O'Connell Effect, Astrophys. J. Suppl. Ser. Voi. 262 Issue 1 pp. (32p).