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Infrared colours and inferred masses of metal-poor giant stars in the Keplerfield
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Casey, A. R., Kennedy, Grant M., Hartle, T. R. and Schlaufman, Kevin C. (2018) Infrared colours and inferred masses of metal-poor giant stars in the Keplerfield. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 478 (2). pp. 2812-2818. doi:10.1093/mnras/sty1208 ISSN 1365-2966.
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Official URL: http://dx.doi.org/10.1093/mnras/sty1208
Abstract
Intrinsically luminous giant stars in the Milky Way are the only potential volume-complete tracers of the distant disk, bulge, and halo. The chemical abundances of metal-poor giants also reflect the compositions of the earliest star-forming regions, providing the initial conditions for the chemical evolution of the Galaxy. However, the intrinsic rarity of metal-poor giants combined with the difficulty of efficiently identifying them with broad-band optical photometry has made it difficult to exploit them for studies of the Milky Way. One long-standing problem is that photometric selections for giant and/or metal-poor stars frequently include a large fraction of metal-rich dwarf contaminants. We re-derive a giant star photometric selection using existing public g-band and narrow-band DDO51photometry obtained in the Keplerfield. Our selection is simple and yields a contamination rate of main-sequence stars of ≲1% and a completeness of about 80 % for giant stars with Teff ≲ 5250 K - subject to the selection function of the spectroscopic surveys used to estimate these rates, and the magnitude range considered (11 ≲ g ≲ 15). While the DDO51filter is known to be sensitive to stellar surface gravity, we further show that the mid-infrared colours of DDO51-selected giants are strongly correlated with spectroscopic metallicity. This extends the infrared metal-poor selection developed by Schlaufman & Casey, demonstrating that the principal contaminants in their selection can be efficiently removed by the photometric separation of dwarfs and giants. This implies that any similarly efficient dwarf/giant discriminant (e.g., Gaiaparallaxes) can be used in conjunction with WISEcolours to select samples of giant stars with high completeness and low contamination. We employ our photometric selection to identify three metal-poor giant candidates in the Keplerfield with global asteroseismic parameters and find that masses inferred for these three stars using standard asteroseismic scaling relations are systematically over-estimated by 20-175%. Taken at face value, this small sample size implies that standard asteroseismic scaling relations over-predict stellar masses for metal-poor giant stars.
Item Type: | Journal Article | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Subjects: | Q Science > QB Astronomy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Faculty of Science, Engineering and Medicine > Science > Physics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Library of Congress Subject Headings (LCSH): | Milky Way, Giant stars, Astronomical photometry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Oxford University Press | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1365-2966 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Official Date: | August 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dates: |
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Volume: | 478 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 2812-2818 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1093/mnras/sty1208 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Peer Reviewed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publication Status: | Published | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Access rights to Published version: | Restricted or Subscription Access | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant deposit: | 6 June 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant Open Access: | 6 June 2018 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
RIOXX Funder/Project Grant: |
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