南天分离食双星DG Mic的绝对参数

《New Astronomy》：Absolute parameters of the southern detached eclipsing binary DG Mic

Algol型双星DG Mic的光谱和光变数据分析表明其由两个几乎相同质量的组件构成（质量比0.99），系统呈分离状态，主星有效温度及演化年龄通过 Geneva模型确定为713百万年。

　　

Derya Sürgit | Mücahit Kuz | Volkan Bak?? | Chris Engelbrecht | Fred Marang

天体物理研究中心和Ulup?nar天文台，?anakkale Onsekiz Mart大学，TR-17100，?anakkale，土耳其

摘要

作为对南天分离食双星进行观测的持续项目的一部分，我们首次对Algol型双星系统DG Mic的光谱观测结果进行了分析。通过对中分辨率光谱的分析，我们确定了主星的有效温度，并检验了系统参数与其光谱能量分布（SED）的一致性。结合中分辨率光谱、TESS、ASAS和WASP光变曲线的数据表明，该系统由两个几乎相同的恒星组成（$q$ = 0.99），它们位于圆形轨道上。我们的最终模型表明，这是一个分离双星系统。DG Mic的主星和伴星的质量和半径分别为1.65±0.12 M⊙、1.64±0.18 M⊙和1.63±0.10 R⊙。根据日内瓦演化模型，该系统的两个组成部分都是主序星，其年龄约为7.13亿年。

引言

通过结合光度和光谱观测数据，可以相当准确地推导出食双星（EB）的物理参数。利用开普勒运动定律和辐射热力学，可以计算出EB系统各组成部分的质量、半径和表面温度。此外，通过将光谱分析和光度分析得到的物理参数与理论演化轨迹进行比较，还可以估算出EB系统的年龄。由于大多数恒星都属于双星或多星系统，因此从EB研究中获得的知识对于理解整个银河系的演化过程至关重要。然而，目前能够高精度确定其组成部分物理参数的EB系统数量仍然很少。其中，质量比几乎等于1的“孪生系统”的分析数量更是寥寥无几（Bulut等人，2021年；Yücel和Bak??，2022年）。在能够得出关于恒星演化的统计学上有意义的结论之前，需要大幅增加对这类系统的分析数量。通过这项研究，我们扩展了经过充分分析的EB系统（尤其是孪生系统）的数据库。

DG Mic（CPD-43 9403 HD 201964 Gaia DR2 6580038335837487744）最初被Strohmeier等人（1965年）列为A0型双星系统。Drilling和Philip（1970年）将其光谱类型指定为A2型，视星等为8.4。Houk（1978年）将其光谱类型列为A2mA7/8-A8/9。后来，Otero（2004年）将其纳入了80颗食双星的目录中，Kazarovets等人（2008年）也将其列入了变星目录。Renson等人（1991年）还将其记录为Ap型和Am型变星。根据ASAS 3目录（Pojmanski，2002年），DG Mic是一颗Algol型变星，光谱类型为A2mA7/8-A8/9，视星等在8.38到8.84之间变化，光变周期为2.69592天。尽管文献中未发现关于该系统的任何光谱研究，但我们决定对其进行光谱观测，并结合来自不同数据库的光度数据对其进行更详细的分析。

本文的结构如下：第2节描述了观测和数据还原过程；第3节概述了径向速度分析和质量比的确定；第4节介绍了用于温度测定和光度建模的光谱分析；最后，第5节讨论了绝对参数的推导、SED拟合、距离估计（包括与Gaia数据的比较）以及系统的演化情景。

光谱观测与数据还原

DG Mic的光谱观测是使用安装在南非天文台（SAAO）1.9米望远镜Cassegrain焦点上的新型Cassegrain（SpUpNIC）仪器进行的（参见Crause等人，2016年，Crause等人，2019年）。我们选择的光谱仪光栅具有1200线/毫米的分辨率，波长覆盖范围为400–525纳米， blaze峰位于510纳米处，径向速度分辨率约为0.06纳米/秒。

径向速度测量与轨道参数

DG Mic各组成部分的径向速度是通过使用IRAF软件包Fxcor（Tonry和Davis，1979年；Popper和Jeong，1994年）进行交叉相关计算得出的。在4440–4600埃的光谱区域内，我们使用了Mg II（4481）线（图1中最为明显）来计算DG Mic的径向速度。此外，还利用了其他金属线（Ti II 4444、Mg II 4481、Fe II/Ti II 4172-79以及Fe II（4666、4923、4983）来进行计算。

光度分析

我们对DG Mic的光度观测数据来自多种地面和/或空间基线巡天项目，包括ASAS-3（Pojmanski，2002年）、凌日系外行星巡天卫星（TESS）（Ricker等人，2015年）以及广角行星搜索（WASP）（Butters等人，2010年）。TESS在2018年7月25日以1800秒的采样间隔对DG Mic进行了观测；在2020年7月5日，TESS在27和28号扇区以600秒的采样间隔进行了观测。

结果与讨论

我们通过交叉相关方法从SAAO的光谱数据中获得了DG Mic各组成部分的径向速度曲线，并确定其光谱质量比为0.990±0.044。同时，我们结合Wilson–Devinney方法和蒙特卡洛搜索方法，分析了TESS、ASAS和WASP数据库中的DG Mic光变曲线。

CRediT作者贡献声明

Derya Sürgit：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、项目监督、方法论设计、数据分析、正式分析。 Mücahit Kuz：撰写——初稿撰写、正式分析、数据管理。 Volkan Bak??：撰写——审稿与编辑、正式分析。 Chris Engelbrecht：撰写——审稿与编辑、数据管理。 Fred Marang：数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们感谢一位匿名审稿人的宝贵建议和批评意见，这些意见显著提升了手稿的整体质量。本研究得到了土耳其?anakkale Onsekiz Mart大学科学研究项目委员会（项目编号：FYL-2020-3328）的支持。此外，该研究也是Mücahit Kuz硕士论文的一部分。CAE感谢南非国家研究基金会和约翰内斯堡大学提供的财政支持。