7/30/2019 PNAS-1918-Perrine-71-4

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A S T R O N O M Y : C . D . P E R R I N E

D E P E N D E N C E O F T H E S P E C T R A L R E L A T I O N O F D O U B L E S T A R SU P O N D I S T A N C EBY C . D . P E R R I N E

O B S E R V A T O R I O N A C I O N A L A R G E N T I N O , C 6 R D O B AC o m m u n i c a t e d b y E . B . F r o s t , J a n u a r y 7 , 1 9 1 8

I n t h e c o u r s e o f a n i n v e s t i g a t i o n o f t h e c a u s e o f t h e s p e c t r a l d i f f e r e n c e so f t h e s t a r s , a n e x a m i n a t i o n o f t h e s p e c t r a o f t h e c o m p o n e n t s o f d o u b l e s t a r sw a s m a d e . A l m o s t a t o n c e i t w a s s e e n t h a t t h e r e w a s a r e l a t i o n o t h e r t h a nt h e w e l l k n o w n c o n c l u s i o n t h a t i n c o n t r a s t e d p a i r s t h e f a i n t e r c o m p o n e n t i sg e n e r a l l y o f t h e e a r l i e r t y p e . I t w a s f o u n d t h a t s u c h s t a r s a r e a l m o s t i n v a r i -a b l y v e r y d i s t a n t , a n d t h a t t h e r e v e r s e g e n e r a l l y o c c u r s i n t h e n e a r p a i r s .T h e p r i n c i p a l d a t a u s e d i n t h i s i n v e s t i g a t i o n w e r e t a k e n f r o m t h e o b s e r -v a t i o n s o f t h e s p e c t r a o f 7 4 5 d o u b l e s t a r s m a d e a t H a r v a r d a n d c l a s s i f i e d b yM i s s C a n n o n . 1 S e v e n t y - e i g h t s t a r s w e r e s e l e c t e d o f w h i c h t h e s p e c t r a o f b o t hc o m p o n e n t s h a d b e e n d e t e r m i n e d , h a v i n g a d i f f e r e n c e o f b r i g h t n e s s o f a tl e a s t h a l f a m a g n i t u d e a n d k n o w n t o b e e i t h e r b i n a r y o r t o h a v e c o m m o np r o p e r m o t i o n .I t w a s n o t i c e d t h a t t h e s t a r s i n w h i c h t h e f a i n t e r c o m p o n e n t w a s o f t h ee a r l i e r t y p e w e r e , i n g e n e r a l , c l o s e r t o g e t h e r t h a n t h o s e i n w h i c h t h e c o m -p a n i o n w a s o f a l a t e r t y p e . T h e e f f e c t o f d i s t a n c e o n t h e s e p a r a t i o n s o f t h e s es t a r s w a s i n v e s t i g a t e d b y m e a n s o f p r o p e r m o t i o n . T h e ' r e s u l t i n d i c a t e d ag r e a t e r a v e r a g e a b s o l u t e s e p a r a t i o n i n b o t h c l a s s e s t h a n f o r t h e s t a r s w h o s em a g n i t u d e s a n d s p e c t r a l c l a s s e s a r e n e a r l y t h e s a m e . I n c i d e n t a l l y , h o w e v e r ,i t w a s s h o w n t h a t t h e p a i r s i n w h i c h t h e f a i n t e r c o m p o n e n t i s o f e a r l i e r t y p ea r e d i s t a n t , w h e r e a s t h o s e i n w h i c h t h e f a i n t e r c o m p a n i o n i s o f l a t e r t y p e ,w i t h t h e e x c e p t i o n o f t h e s t a r s b o t h o f w h o s e c o m p o n e n t s a r e o f c l a s s e s Ba n d A , a r e m u c h n e a r e r .O f t h e s t a r s s e l e c t e d , 2 4 h a v e t h e f a i n t e r c o m p o n e n t s o f t h e s a m e s p e c t r a lt y p e , 2 6 h a v e t h e f a i n t e r c o m p o n e n t s o f l a t e r a n d 2 8 o f e a r l i e r s p e c t r a l t y p e .T h e l a s t t w o g r o u p s a r e g i v e n i n d e t a i l i n t h e t a b l e s f o l l o w i n g .W i t h t h e e x c e p t i o n o f t h e p a i r s ( 1 2 i n n u m b e r ) o f t a b l e 1 , w h i c h h a v eb o t h c o m p o n e n t s o f c l a s s e s B a n d A a n d w h o s e p r o p e r m o t i o n s a r e l e s s t h a n0 O . 0 5 , t h e r e m a i n d e r s h o w l a r g e d i f f e r e n c e s o f s p e c t r a l t y p e a n d l a r g e a v e r a g ep r o p e r m o t i o n . I t i s t o b e n o t e d t h a t 4 o f t h e 1 2 s t a r s w i t h s m a l l A i n t h i st a b l e , h a v i n g t h e f a i n t e r c o m p o n e n t o f l a t e r t y p e , b e l o n g t o 1 5 C e p h e i T h ec o n s i s t e n c y i n t h e s p e c t r a l r e l a t i o n s o f t h i s g r o u p i s n o t i c e a b l e .T h e p a i r s o f t a b l e 2 , w i t h t w o e x c e p t i o n s , s h o w s m a l l p r o p e r m o t i o n s .T h e p r o p e r m o t i o n s o f t h e s e t w o s t a r s c a n n o t b e s a i d t o b e l a r g e a n d i t i s f u r -t h e r t o b e n o t e d t h a t t h e i r d i f f e r e n c e s o f s p e c t r a l t y p e a r e r a t h e r s m a l l . T h eA n n . H a r v a r d C o l l . O b s . , C a m b r i d g e , 5 6 , n o . 7 .

7 1

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A S T R O N O M Y : C . D . P E R R I N Ea v e r a g e t a o f t h e e n t i r e 2 8 s t a r s i s b u t 0 . 0 3 7 , o r o m i t t i n g t h e l a r g e s t t w o , i sb u t 0 " . 0 3 0 . T h e c r i t e r i o n o f p r o p e r m o t i o n , t h e r e f o r e , i n d i c a t e s t h a t t h e s es t a r s a r e a t t h e s a m e g e n e r a l d i s t a n c e a s t h e c l a s s B s t a r s .T h e s t a r s o f t a b l e 2 a l s o s h o w a d e c i d e d p r e f e r e n c e f o r t h e g a l a x y , h a l f o ft h e m b e i n g w i t h i n 1 5 a n d t h r e e - q u a r t e r s o f t h e m w i t h i n 4 0 o f t h e g a l a c t i cp l a n e . T h i s i s s i g n i f i c a n t w h e n i t i s c o n s i d e r e d t h a t t h e p r i n c i p a l s t a r s o ft h e s e p a i r s b e l o n g a l m o s t e n t i r e l y t o t h e m i d d l e a n d l a t e r t y p e s o f s p e c t r a .

T A B L E 1F A I N T E R COMPONENT O F L A T E R T Y P E

A G r I T U D E A S P E C T R A L C L A S SB R I G H T E R G N T I D E B sC I P O M P O N E N T M A G N I T U D E Bihe~ T C O M P O N E N T B r i g h t e r F a i n t e r

5 . 65 . 26 . 03 . 04 . 91 . 35 . 35 . 40 . 32 . 94 . 54 . 34 . 96 . 05 . 84 . 65 . 83 . 64 . 8V a r . 3 . 46 . 76 . 86 . 76 . 84 . 24 . 8

0 . 92 . 60 . 73 . 30 . 66 . 31 . 81 . 41 . 42 . 22 . 22 . 22 . 70 . 60 . 81 . 90 . 72 . 52 . 74 . 40 . 90 . 80 . 11 . 01 . 74 . 8

A 6F sA oB sB ,B 8F oA o pG oA 2F oB ,A ,B sB JA ,B ,A sB oB sB OB 5B oB sB 9A p

G sGA 2A oA oGG oA ,K IF sK oAFAAG ?B 5K oAB ,B ,B ,B 5B ,A oK

0 : 1 4 3. 2 9 52 55 28 2. 2 4 7

. 2 8 92 9

3 . 6 7. 1 3 1. 1 6 93 46 53 82 2. 2 3 01 8. 1 0 71 08

1 31 31 31 3. 1 2 1

. 1 3 8

2 3 : 74 9 . 41 6 . 61 1 7 . 37 . 81 7 6 . 7

2 8 8 . 1. 1 4 5 . 3

2 1 . 02 3 1 . 01 0 8 . 34 1 . 38 8 . 82 1 . 73 5 . 76 . 9

2 2 . 43 3 7 . 12 2 . 84 6 . 0

1 8 3 . 41 3 6 . 12 3 6 . 31 9 2 . 42 6 . 9

2 2 2 . 8

F u r t h e r e v i d e n c e i s f o u n d i n 1 9 o f t h e H a r v a r d s t a r s w h i c h h a v e c o m -p o s i t e s p e c t r a a n d i n 6 2 s t a r s o f C a m p b e l l ' s C a t a l o g o f S p e c t r o s c o p i c B i n a r i e s , 2i n w h i c h t h e s p e c t r a o f b o t h c o m p o n e n t s h a v e b e e n o b s e r v e d o r s t r o n g l ys u s p e c t e d .F o r b o t h s p e c t r a t o a p p e a r o n a p h o t o g r a p h , t h e d i f f e r e n c e i n b r i g h t n e s so f t h e c o m p o n e n t s o f d o s e b i n a r y s t a r s w i l l u s u a l l y b e s m a l l . O n a c c o u n to f t h e t e n d e n c y f o r c o m p o n e n t s o f n e a r l y t h e s a m e b r i g h t n e s s t o h a v e s i m i l a r

L i c k . O b s . B u l l . , B e r k e l e y , 6 , 1 9 1 0 , ( 4 6 ) .

7 2

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A S T R O N O M Y : C . D . P E R R I N Es p e c t r a , t h e e v i d e n c e f r o m t h e s e t w o s o u r c e s i s n o t o f a s g r e a t w e i g h t a s t h ep r e c e d i n g . I t i s , n e v e r t h e l e s s , q u i t e d e f i n i t e .O f t h e 1 9 H a r v a r d c o m p o s i t e s t a r s , t w o a r e s o m e w h a t u n c e r t a i n a s t o t h ed i f f e r e n c e o f s p e c t r a l c l a s s , b o t h b e i n g o f e a r l y t y p e . O f t h e r e m a i n d e r , t h eo n e h a v i n g t h e l a r g e s t p r o p e r m o t i o n ( 0 . 1 5 ) h a s t h e f a i n t e r c o m p o n e n t o f t h el a t e r t y p e . T h e r e m a i n i n g 1 6 a l l h a v e v e r y s m a l l p r o p e r m o t i o n s . O f t h e s e ,5 h a v e t h e f a i n t e r c o m p o n e n t o f l a t e r t y p e a n d 1 1 o f e a r l i e r t y p e . A l l o f

T A B L E 2F A I N T E R C O M P O N E N T o r E A R L I E R T Y P E

M A G N I T U D E S P E C T R A L C L A S SB R I G H T E R - A G _ T U D _ AI SC O M P O H X N T A O M T U D EC O M O N E N T M A G N I T U D E B r i g h t e r F a i n t e rI I~l .-I

6 . 24 . 32 . 35 . 05 . 55 . 95 . 85 . 43 . 96 . 44 . 25 . 25 . 32 . 73 . 51 . 26 . 46 . 15 . 67 . 16 . 03 . 25 . 66 . 55 . 76 . 13 . 93 . 3

1 . 20 . 92 . 81 . 41 . 21 . 11 . . 23 . 11 . 90 . 52 . 41 . 50 . 52 . 44 . 55 . 81 . 11 . 71 . 21 . 01 . 52 . 13 . 31 . 12 . 20 .3 . 22 . 8

G oA ,K oG CGA oGK.K oGG sK oA ,K oK oM aKGF ,GF sKK oFG oG sKG o

AAAB ?A ,B ,AAGA ,A ,A ,AAG oAF sAAAA 2B ,AAAA ,B sA o

' : 0 1 84 27 03 42 92 74 779 74 15 41 73 34 9

1 5 53 44 81 11 34 21 89

3 4S m a l l

2 02 52' 2 8

2 : 92 . 61 0 . 76 . 93 . 0

2 8 . 90 . 42 . 3

1 3 . 36 3 . 43 0 . 62 0 . 62 1 . 62 . 8

1 0 4 . 83 . 2

1 1 1 . 24 5 . 50 . 64 . 1

1 5 . 03 4 . 71 9 . 81 . 2

8 9 . 92 3 ' 01 0 7 . 1

2 0 5 . 2

t h e m o s t s t r o n g l y m a r k e d s p e c t r a l c o n t r a s t s h a v e t h e f a i n t e r c o m p o n e n t s o fe a r l i e r t y p e a n d a l l b u t o n e o f t h e s e 1 1 a r e w e l l m a r k e d i n r e s p e c t t o s p e c t r a lc o n t r a s t s .O f t h e 6 2 s t a r s o f C a m p b e l l ' s C a t a l o g , 3 0 b e l o n g t o t y p e s 0 a n d B a n d 2 3t o t y p e A . I t i s r e a s o n a b l y c e r t a i n , t h e r e f o r e , t h a t a l l o f t h e O a n d B s t a r sa r e d i s t a n t a n d t h e p r o b a b i l i t y i s s t r o n g t h a t m o s t o f t h e 2 3 s t a r s o f t y p e A

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