[論文レビュー] Star Formation In Perseus V. Outflows Detected By HARP

J. Hatchell|arXiv (Cornell University)|Apr 7, 2009

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 49被引用数 22

ひとこと要約

本研究では、JCMTのHARP機器を用いた深さのある12CO 3–2線マッピングを、ペルセウス星団の83個の準ミリ波長核に対して実施し、分子圏の流れを検出する。出力検出が埋め込まれた原始星を特定するための非常に効果的な手法であることが確認され、スパitzerで同定された原始星のうち1つを除くすべてが流れを示しており、350µm放射の欠如により、5つの低輝度スパイザー源が真の原始星ではなく、衝撃波である可能性が高いと特定された。

ABSTRACT

Molecular outflows provide an alternative method of identifying protostellar cores, complementary to recent mid-infrared studies. Continuing our studies of Perseus, we investigate whether all Spitzer-identified protostars, and particularly those with low luminosities, drive outflows, and if any new protostellar cores (perhaps harbouring low-mass sources) can be identified via their outflows alone. We have used the heterodyne array receiver HARP on JCMT to make deep 12CO 3-2 maps of submm cores in Perseus, extending and deepening our earlier study with RxB and bringing the total number of SCUBA cores studied up to 83. Our survey includes 23/25 of the Dunham et al. (2008) Spitzer low-luminosity objects believed to be embedded protostars, including three VeLLOs. All but one of the cores identified as harbouring embedded YSOs have outflows, confirming outflow detections as a good method for identifying protostars. We detect outflows from 20 Spitzer low-luminosity objects. We do not conclusively detect any outflows from IR-quiet cores, though confusion in clustered regions such as NGC1333 makes it impossible to identify all the individual driving sources. This similarity in detection rates despite the difference in search methods and detection limits suggests either that the sample of protostars in Perseus is now complete, or that the existence of an outflow contributes to the Spitzer detectability, perhaps through the contribution of shocked H2 emission in the IRAC bands. For five of the low-luminosity sources, there is no protostellar envelope detected at 350 microns and the Spitzer emission is entirely due to shocks. Additionally, we detect the outflow from IRAS 03282+3035 at 850 microns with SCUBA due to CO line contamination in the continuum passband.

研究の動機と目的

• スパイザーで同定されたすべての低輝度原始星が、検出可能な分子流れを駆動しているかどうかを確認すること。
• 特に低質量または低輝度の原始星に対して、流れ検出のみで新しい原始星領域を同定できるかどうかを評価すること。
• 出力検出率の高さを踏まえて、ペルセウスの原始星サンプルが完全であるかどうかを検討すること。
• スパイザーIRACバンドにおける衝撃状態のH2放射が、原始星の特徴を模倣する程度を調査すること。
• CO線の汚染が850µm連続スペクトルサーベイ、特にSCUBA-2サーベイに与える影響を評価すること。

提案手法

• JCMTのHARP-B混合周波数アレイ受信機を用いて、ペルセウスの83個の準ミリ波長核に対して深さのある12CO 3–2線マッピングを実施。
• スパイザーの中赤外分類による原始星および低輝度物体（LLs）の事前分類と、流れの検出結果を比較。
• SCUBA-2 850µm連続スペクトルマップを用いて、ダスト放射とCO線の連続スペクトル帯への汚染の可能性を評価。
• 12CO 3–2のスペクトル線の片腕を分析して流れを同定し、検出閾値を1 km s⁻¹あたり0.3 Kに設定。
• 過去の研究で得られたH2およびSiO放射と照合し、駆動源の確認を実施。
• スパイザーで同定された原始星と星なしコアとの間で、流れ検出率の統計的比較を行い、完全性と汚染度を評価。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ペルセウスでスパイザーが同定したすべての低輝度原始星が、検出可能な12CO 3–2流れを駆動しているか？
• RQ2 流れ検出のみで、スパイザーによって事前に同定されていなかった新しい原始星領域を同定できるか？
• RQ3 すべての輝度クラスにおいて高い流れ検出率が得られたことから、ペルセウスの原始星サンプルは今や完全であると見なせるか？
• RQ4 スパイザーIRACバンドにおける衝撃状態のH2放射が、原始星分類において誤検出を引き起こす程度はどの程度か？
• RQ5 CO 3–2線放出が、特にSCUBA-2サーベイにおいて850µm連続スペクトルにどの程度の汚染を及ぼすか？

主な発見

• スパイザーで原始星と分類された83個の準ミリ波長コアのうち、35個中34個が検出可能な12CO 3–2流れの片腕を示しており、流れが原始星同定の強固な手法であることが確認された。
• スパイザーの低輝度物体（LLs）23個中20個が流れを示しており、流れ検出が低輝度源に対しても効果的であることが示された。
• 5つのスパイザーで同定された低輝度物体は350µmのダスト放射を欠いており、真の埋め込み原始星ではなく、流れからの衝撃波である可能性が高い。このうち1つは、かつて真の原始星であるとされていたVeLLOであった。
• CO 3–2線放出は850µm連続スペクトルの輝度に顕著に寄与しており、10 K km⁻¹の線強度と10 km s⁻¹の幅を持つ流れが数十mJyの寄与をもたらす可能性があり、誤ったミリ波長コア検出を引き起こすおそれがある。
• 検出感度が1 km s⁻¹あたり0.3 Kの条件下で、原始星の87％の完全性が達成されており、大規模な12CO 3–2サーベイが多数の流れを検出可能であることが示された。
• 星なしと分類されたコアからは、明確な流れは検出されず、ペルセウスにおける星なしコアと原始星コアのグループの区別が継続して有効であることが裏付けられた。