[論文レビュー] Open clusters in the Third Galactic Quadrant. II. The intermediate age open clusters NGC 2425 and NGC 2635

A. Moitinho, G. Carraro+2 more|ArXiv.org|Sep 6, 2005

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 12被引用数 6

ひとこと要約

本研究は、第三の銀河象限に位置する中年齢のオープン集団NGC 2425およびNGC 2635について、CTIOおよびESO望遠鏡を用いた多バンド（U、B、V、R、I）photometryを用いて、初のCCD photometric解析を実施した。正確な距離、年齢、赤道、金属量を導出し、NGC 2425は太陽系からの距離3.55 kpc、2.2 Gyrの年齢、太陽金属量（Z ≈ 0.019）を有するものであり、NGC 2635は4.00 kpcの距離に位置し、600 Myrの年齢、極めて低い金属量（[Fe/H] = -0.61、Z = 0.004）を示す。この結果は、銀河ディスクにおける既存の半径方向金属量勾配の概念に挑戦するものである。

ABSTRACT

We analyse CCD broad band (UBV(RI)c) photometric data obtained in the fields of the poorly studied open clusters NGC 2425 and NGC 2635. Both clusters are found to be of intermediate age thus increasing the population of open clusters known to be of the age of, or older than, the Hyades. More explicitly, we find that NGC 2425 is a 2.2 Gyr old cluster, probably of solar metallicity, located at 3.5 kpc from the Sun. NGC 2635 is a Hyades age (600 Myr) cluster located at a distance of 4.0 kpc from the Sun. Its Colour Magnitude Diagram reveals that it is extremely metal poor for its age and position, thus making it a very interesting object in the context of Galactic Disk chemical evolution models.

研究の動機と目的

• 第三の銀河象限に位置するあまり研究が進んでいないオープン集団NGC 2425およびNGC 2635の基本的パラメータ（距離、年齢、赤道、金属量）を特定すること。
• 特にカニス・マジョルス・パピルス・ヴェーラ領域における中年齢オープン集団の在籍を改善すること。
• これらの集団を用いた半径方向金属量勾配および年齢-金属量関係の分析を通じて、銀河ディスクの化学的進化モデルを検証・精緻化すること。
• 希少なデータによる影響を受けていたNGC 2635の存在と性質に関する以前の矛盾する主張を解消すること。

提案手法

• CTIO 0.9m望遠鏡およびESO NTT/EMMIカメラを用いて、深さのあるUBV(RI)CおよびVI photometryを取得し、両データセット間で一貫したデータ還元およびキャリブレーションを実施した。
• CTIOおよびNTTシステム間の線形変換を適用することで、2台の機器からのphotometricデータを統合し、低photometric誤差を持つ星をクロス識別子として用いた。
• 光学的および赤外域（V対V-K）のカラーマグニチュード図（CMD）を含む多バンドCMDを構築し、星の序列を分析し、集団の序列を特定した。
• 理論的等時曲線を、さまざまなカラーパラメータ（例：V対B-V、V対V-I、V対V-K）を用いて観測されたCMDに適合させ、年齢、距離、金属量を導出した。
• 赤方偏移の推定およびphotometric解の妥当性を検証するために、カラーテンプレチャージャー図（CTD）およびTCDを用いた。
• Z = 0.019、0.008、0.004の異なる金属量を有する等時曲線を詳細に比較し、NGC 2635の最適な金属量を特定した。特にその異常な性質を考慮した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 以前に十分に特徴づけられていなかったオープン集団NGC 2425の真の年齢、距離、金属量は何か？
• RQ2 NGC 2635は本当に集団として存在するのか？ もし存在するならば、その基本的パラメータは何か？（過去に偶然の一致である可能性が指摘されていたため）
• RQ3 NGC 2635は年齢および位置に関係して極めて低い金属量（[Fe/H] = -0.61）を示すが、これはなぜか？ また、これは銀河ディスクの半径方向金属量勾配にどのように影響を与えるか？
• RQ4 NGC 2425およびNGC 2635の導出パラメータは、既存の銀河ディスクの化学的進化モデルおよび年齢-金属量関係とどのように比較できるか？
• RQ5 これらの集団の組み合わせにより、一部の研究が示唆するように、銀河のミルキーウェイディスクにおける半径方向金属量勾配が時間とともに平坦化するかどうかを解明できるか？

主な発見

• NGC 2425は太陽系からの距離3.55 kpc、2.2 Gyrの年齢、太陽金属量（Z ≈ 0.019）を有するオープン集団であり、赤方偏移E(B-V) = 0.21 magである。
• NGC 2635は4.00 kpcの距離に位置し、600 Myrの年齢、高い赤方偏移E(B-V) = 0.35 mag、極めて低い金属量[Fe/H] = -0.61（Z = 0.004）を示す。
• NGC 2635の最適適合等時曲線は金属量Z = 0.004を必要とし、より高い金属量（例：Z = 0.008または0.019）では、主系列および赤クラスターの特徴を同時に再現できない。
• この集団の極めて低い金属量は、平均の年齢-金属量関係とは一致せず、以前に報告されたよりも急峻な半径方向金属量勾配を示唆しており、勾配の平坦化という仮説に挑戦する。
• 光学的・赤外域のV対V-K図は、明確できっちりと再現された序列を示しており、photometric解の妥当性を確認し、導出パラメータを支持する。
• 本研究はNGC 2635が実在の集団であることを確認し、限られたUBVデータによる以前の懸念を解消した。また、銀河化学的進化モデルの重要な例外事例として位置づけられた。