Spectral and Photometry Analysis of UPK 40 and UPK 93 Open Star Clusters

Abstract

Open star clusters (OSCs) provide essential insights into stellar evolution and the chemical and dynamic evolution of the Galactic disk. In this study, spectroscopic and photometric membership analyses of the OSCs UPK 93 and UPK 40 from the UPK catalog were conducted. Using proper motion and brightness data from Gaia DR3, the membership analyses and determination of fundamental parameters (age, distance, and reddening) of these clusters were performed. For UPK 93, spectroscopic data from LAMOST DR9 provided values for eight member stars, including effective temperature ($T_{\rm eff}$), surface gravity ($\log g$), and metallicity ([Fe/H]), which were compared with Gaia photometric results. No spectroscopic data was available for UPK 40, so its metallicity was determined using Metalcode. Through analysis with the pyUPMASK algorithm, 41 member stars for UPK 93 with a 90% membership probability and 35 for UPK 40 with an 80% membership probability were identified. Isochrone fitting yielded values of $E(B-V) = 0.30$ mag, $DM = 9$ mag, and $age = 315$ Myr for UPK 93, while for UPK 40, the results were $E(B-V) = 0.41$ mag, $DM = 8.2$ mag, and $age = 800$ Myr. Examination of TESS observations revealed 14 variable stars in UPK 93 and two in UPK 40.

Keywords

• Galaxy:open clusters and associations:general
• astrometry
• stars:variables:general

Project Number

TUBITAK 1001-122F364

UPK 40 ve UPK 93 Açık Yıldız Kümelerinin Tayfsal ve Fotometrik Analizi

Abstract

Açık yıldız kümeleri (AYK), yıldız evrimi ve Galaktik diskin kimyasal ve dinamik evrimi hakkında önemli bilgiler sunar. Bu çalışmada, UPK kataloğundan UPK 93 ve UPK 40 AYK'nin tayfsal ve fotometrik üyelik analizleri yapılmıştır. Gaia DR3 verilerinin öz hareket ve parlaklık değerleri kullanılarak kümelerin üyelik analizleri ve temel parametreler (yaş, uzaklık, kızarma) belirlenmiştir. UPK 93 AYK'sı için LAMOST DR9 tayfsal verilerinden sekiz üye yıldızın etkin sıcaklık ($T_{\rm eff}$), yüzey çekim ivmesi ($\log g$) ve metal bolluğu ([Fe/H]) değerleri elde edilip Gaia fotometrisi sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. UPK 40 için LAMOST veritabanında tayfsal gözlem bulunamamıştır. Bu sebeple bu kümenin metal bolluğu değeri Metalcode ile belirlenmiştir.pyUPMASK algoritması ile yapılan analizde %90 üye olasılığıyla UPK 93 için 41 ve %80 olasılıkla UPK 40 için ise 35 üye yıldız tespit edilmiştir. Eşyaş çizgileri ile yapılan çakıştırma sonucunda UPK 93 için $E(B-V)=0.30$ mag, $DM=9$ mag ve yaş 315 Myıl; UPK 40 için ise $E(B-V)=0.41$ mag, $DM=8.2$ mag ve yaş 800 Myıl olarak elde edilmiştir. İlgili kümelerin TESS gözlemlerinin incelenmesi sonucunda UPK 93'te 14, UPK 40'ta iki değişen yıldız tespit edilmiştir.

Keywords

• Galaxy:open clusters and associations:general
• astrometry
• stars:variables:general

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

TUBITAK 1001-122F364

Thanks

Bu çalışmada Fransa Strazburg’da yer alan ve CDS tarafından yürütülen SIMBAD veritabanı kullanıldı. Bu çalışma, 122F364 numaralı TÜBİTAK 1001 projesi ile desteklenmiştir. Yazarlar desteklerinden dolayı TÜBİTAK’a teşekkür etmektedir.

References

1. Agarwal M., Rao K. K., Vaidya K., Bhattacharya S., 2021, MNRAS, 502, 2582
2. Akkaya Oralhan İ., Kayhan C., Arslan Ö., 2025, preprint, (arXiv:2502.03861)
3. Akkaya I., Schuster W. J., Michel R., Chavarría-K C., Moitinho A., Vázquez R., Karatas Y., 2010, Rev. Mex. Astron. Astrofis., 46, 385
4. Almeida A., Monteiro H., Dias W. S., 2023, MNRAS, 525, 2315
5. Andrae R., ve diğ., 2023, A&A, 674, A27
6. Bai Z.-R., ve diğ., 2021, Research in Astronomy and Astrophysics, 21, 249
7. Bragaglia A., Fu X., Mucciarelli A., Andreuzzi G., Donati P., 2018, A&A, 619, A176
8. Breiman L., 2001, Mach. Learn., 45, 5

9. Dias W. S., Monteiro H., Moitinho A., Lépine J. R. D., Carraro G., Paunzen E., Alessi B., Villela L., 2021, MNRAS, 504, 356
10. Gaia Collaboration 2022, VizieR Online Data Catalog: Gaia DR3 Part 1. Main source (Gaia Collaboration, 2022), VizieR On-line Data Catalog: I/355. Originally published in: Astron. Astrophys., in prep. (2022), doi:10.26093/cds/vizier.1355
11. Janes K., Adler D., 1982, ApJS, 49, 425
12. Krone-Martins A., Moitinho A., 2014, A&A, 561, A57
13. Paxton B., Bildsten L., Dotter A., Herwig F., Lesaffre P., Timmes F., 2011, ApJS, 192, 3
14. Phelps R. L., Janes K. A., 1994, ApJS, 90, 31
15. Poggio E., ve diğ., 2021, A&A, 651, A104
16. Ricker G. R., ve diğ., 2014, in Oschmann Jacobus M. J., Clampin M., Fazio G. G., MacEwen H. A., eds, Society of Photo- Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series Vol. 9143, Space Telescopes and Instrumentation 2014: Optical, Infrared, and Millimeter Wave. p. 914320 (arXiv:1406.0151), doi:10.1117/12.2063489
17. Sim G., Lee S. H., Ann H. B., Kim S., 2019, Journal of Korean Astronomical Society, 52, 145
18. Soubiran C., ve diğ., 2018, A&A, 619, A155
19. Tarricq Y., Soubiran C., Casamiquela L., Castro-Ginard A., Olivares J., Miret-Roig N., Galli P. A. B., 2022, A&A, 659, A59
20. Yadav R. K. S., Glushkhova E. V., Sariya D. P., Porokhova A. V., Kumar B., Sagar R., 2011, MNRAS, 414, 652