UBVI CCD Photometry of the Globular Cluster M30

구상성단 M30의 UBVI CCD 측광연구

We present CCD UBVI photometry for more than 10,000 stars in $20'.5{\times}20'.5$ field of the halo globular cluster M30. From a color-magnitude diagram, main sequence turnoff was obtained when $V_{TO},\;(B-V)_{TO},\;and\;(V-I)_{TO}\;are\;8.63{\pm}0.05,\;0.44{\pm}0.05\;and\;0.63{\pm}0.05$, respectively. From a (U-B)-(B-V) diagram, reddening parameter, E(B-V) equals $0.05{\pm}0.01$ and a UV color excess ${\delta}(U-B)\;is\;0.27{\pm}0.01$. The abundance is derived, where [Fe/H] equals $-2.05{\pm}0.09$ according to the photometric method and spectroscopic data. The observed luminosity function of M30 shows an excess in the number of red giants relative to the number of turnoff stars, when comparing with the predictions of canonical models. Using the Hipparcos parallaxes for subdwarfs, we estimate distance modulus, $(m-M)_o\;as\;14.75{\pm}0.12$. Using the R and R' method, we find helium abundances, Y(R) as $0.23{\pm}0.02$, Y(R') as $0.29{\pm}0.02$, respectively. Finally, the cluster' sage dispersion was deduced from 10.71 Gyr to 17 Gyr.

구상성단 M30의 $20'.5{\times}20'.5$ 영역에 대한 CCD UBVI 측광 관측을 수행하여 색-등급도로부터 주계열 전향점과 색지수 $V_{TO}=18.63{\pm}0.05,\;(B-V)_{TO}=0.44{\pm}0.05,\;(V-I)_{TO}=0.63{\pm}0.05$를 얻었으며, 색-색도로부터 $E(B-V)=0.05{\pm}0.01$과 중원소 함량의 지표인 UV 색 초과량 ${\delta}(U-B)=0.27{\pm}0.01$을 얻었다. 측광학적인 방법과 분광 관측 자료를 이용하여 중원소 함량 $[Fe/H]=-2.05{\pm}0.09$를 구하였다. 관측된 M30의 광도 함수는 이론적 모델에 비하여 전향점 부근에 비하여 적색 거성열의 초과 현상을 보였다. Hipparcos 위성에서 측정된 삼각 시차로부터 거리가 알려진 준왜성을 이용하여 주계열 맞추기를 하여 거리 지수 $(m-M)_o=14.75{\pm}0.12$를 구하였다. 헬륨 함량을 구하기 위하여 R과 R' 방법을 사용하여 $Y(R)=0.23{\pm}0.02,\;Y(R')=0.29{\pm}0.02$를 얻었다. 성단의 나이는 적용하는 방법과 모델에 따라서 10.7 Gyr에서 17 Gyr까지 분산을 보인다.