[論文レビュー] Searching Heavily Obscured Post-AGB Stars and Planetary Nebulae I. IRAS Candidates with 2MASS PSC Counterparts

G. Ramos-Larios, M. A. Guerrero+3 more|arXiv (Cornell University)|Mar 5, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 17被引用数 12

ひとこと要約

本研究では、多波長赤外データを用いて、重度に遮蔽された後-AGB星および惑星状星雲を同定・特徴付けた。165個のIRAS後-AGBおよびPN候補を2MASS、Spitzer GLIMPSE、MSXデータと照合することで、119個の近赤外対応天体を同定し、60個の光学的遮蔽された候補を確認した。色-色図では、中赤外および遠赤外色が類似しているにもかかわらず、光学的対応天体の有無にかかわらず、近赤外の挙動に顕著な差が見られた。

ABSTRACT

The transition from the Asymptotic Giant Branch (AGB) to the planetary nebula (PN) phase is critical in the shaping of PNe. It is suggested that the most asymmetric PNe are the descendant of massive AGB stars. Since these AGB stars are believed to evolve into heavily obscured post-AGB stars and PNe, the compilation of a sample of bona fide obscured post-AGB stars and PNe is important to help understand the formation of asymmetric PNe. We have used 2MASS, Spitzer GLIMPSE, MSX, and IRAS data in search of the near-IR counterparts of a sample of 165 presumably obscured IRAS post-AGB and PN candidates, and DSS red images to identify the optical counterparts among the objects detected in the near-IR. The IR spectral energy distributions (SEDs) in the wavelength range from 1 to 100 microns of the sources with unambiguous near-IR counterparts have been analyzed using appropriate colour-colour diagrams. We have identified the near-IR counterparts of 119 sources out of the 165 IRAS post-AGB and PN candidates in our sample. The improved astrometric coordinates of these sources have allowed us to find optical counterparts for 59 of them, yielding a reduced sample of 60 optically obscured post-AGB star and PN candidates. Among the 119 sources with near-IR counterparts, only 80 have unambiguous identifications in the 2MASS Point Source Catalogue.

研究の動機と目的

• 重度に遮蔽された後-AGB星および惑星状星雲の大規模なサンプルを同定・特徴付けること。これは、非対称なPN形成を理解する上で不可欠である。
• 高い赤道により光学的対応天体を欠くIRAS後-AGBおよびPN候補の真の性質を特定すること。
• 近赤外データを用いて、これらの源の光学的遮蔽度を評価し、正確な位置天文学的座標を導出すること。
• 1〜100 μmのスペクトルエネルギー分布（SED）を色-色図を用いて分析し、遮蔽されたものと非遮蔽のものとを区別すること。
• 今後の高分解能近赤外研究の基盤を提供すること。特に、最も暗く最も遮蔽された候補に対して。

提案手法

• 改良された位置天文学を用いて、165個のIRAS後-AGBおよびPN候補を2MASS点源カタログと照合する。
• Spitzer GLIMPSE、MSX、IRASデータを用いて中赤外および遠赤外の性質を分析し、1〜100 μmのSEDを構築する。
• 近赤外（J、H、K）バンドを含む色-色図を応用し、光学的対応天体の有無にかかわらず源を区別する。
• DSS赤色画像を用いて光学的対応天体を探索し、遮蔽度を確認する。
• 明確な2MASS対応天体を持つ源（n=80）を選び、詳細なSEDおよび色の分析を行う。
• 光学的対応天体の有無にかかわらず、中赤外および遠赤外色の統計的比較を行い、物理的差異を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 IRAS後-AGBおよびPN候補のうち、どの程度の割合が2MASS調査で検出可能な近赤外対応天体を有するか？
• RQ2 光学的対応天体の有無にかかわらず、近赤外、中赤外、遠赤外の色はどのように異なるか。特にJバンドに基づく色-色図においては？
• RQ3 後-AGB星およびPNに見られる高い赤道は、強力な赤外線放射があるにもかかわらず、光学的調査での検出可能性にどの程度影響を与えるか？
• RQ4 2MASS、Spitzer、MSX、IRASの多波長データから導かれるSEDは、遮蔽された後-AGB星と他の赤外源を信頼性を持って区別できるか？
• RQ5 IRAS候補サンプルにおける光学的遮蔽された後-AGB星およびPNの真の割合は何か。また、これはPNの非対称性理解にどのように影響を与えるか？

主な発見

• 165個のIRAS後-AGBおよびPN候補のうち119個が2MASSの近赤外対応天体に正常に一致し、源の位置天文学が著しく改善された。
• その119個のうち59個がDSS画像で光学的対応天体を有していたため、最終的に60個の光学的遮蔽された後-AGB星およびPN候補に絞り込まれた。
• 明確な2MASS照合を持つ80個の源において、光学的対応天体の有無にかかわらず、中赤外および遠赤外色は類似していたが、近赤外Jバンドに基づく色-色図では明確な分離が見られた。
• Jバンドに基づく色-色図は、光学的対応天体のない源がJ–HおよびJ–K色で系統的に赤くなる傾向にあることを示しており、これは高い赤道または異なるダスト性質を示唆している。
• 本研究では、後-AGB星およびPNにおける高い赤道が、光学的非可視性の主要因であることが確認された。これは、遠赤外で強く放射しているにもかかわらずも同様である。
• 結果は、最も質量の大きなAGB星が非対称な惑星状星雲の前身である重度に遮蔽された後-AGB対象に進化するという仮説を支持している。