[論文レビュー] Stellar tracers of the Cygnus Arm. II: A young open cluster in Cam OB3

I. Negueruela, A. Marco|arXiv (Cornell University)|Oct 14, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 25被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、O型星BD +56°864およびLS I +57°138の周囲の早期型星のuvbyフォトメトリーおよび分光測定を用いて、カイグス・アームに位置する以前に記録されていなかった若い散開星団Alicante 1を同定および特徴づけた。星団の距離モジュラスは13.0 ± 0.2と正確に決定され、Cam OB3がカイグス・アームに位置することを確認し、一貫した減光法則（R ≈ 3.0）を有する外銀河スパイラル構造の主要な tracer であることが示された。

ABSTRACT

Cam OB3 is the only defined OB association believed to belong to the Outer Galactic Arm or Cygnus Arm. Very few members have been observed and the distance modulus to the association is not well known. We attempt a more complete description of the population of Cam OB3 and a better determination of its distance modulus. We present uvby photometry of the area surrounding the O-type stars BD +56 864 and LS I +57 138, finding a clear sequence of early-type stars that define an uncatalogued open cluster, which we call Alicante 1. We also present spectroscopy of stars in this cluster and the surrounding association. From the spectral types for 18 very likely members of the association and UBV photometry found in the literature, we derive individual reddenings, finding a extinction law close to standard and an average distance modulus DM=13.0+-0.4. This value is in excellent agreement with the distance modulus to the new cluster Alicante 1 found by fitting the photometric sequence to the ZAMS. In spite of the presence of several O-type stars, Alicante 1 is a very sparsely populated open cluster, with an almost total absence of early B-type stars. Our results definitely confirm Cam OB3 to be located on the Cygnus Arm and identify the first open cluster known to belong to the association.

研究の動機と目的

• カイグス・アームに属すると考えられるOB associationであるCam OB3の不確実な距離およびメンバー状態を解明すること。
• O型星BD +56°864およびLS I +57°138の周囲に、以前に記録されていなかった散開星団を同定および特徴づけること。
• 複数エポックのフォトメトリーおよび分光測定を用いて、Cam OB3の距離モジュラスおよび減光法則の決定を改善すること。
• 星団メンバーと場所メンバーの距離モジュラスを比較することで、同定された関連星団がカイグス・アームに位置することを確認すること。
• 特に星団メンバーの希薄さに注目し、この地域における質量星の空間的分布および進化状態を評価すること。

提案手法

• カイラホ・オブザーバトリの2.2m望遠鏡に搭載されたBUSCA装置を用いて、Cam OB3領域の星々に対してuvbyストロムグレンフォトメトリーを取得した。
• DAOPHOTパッケージを用いてポイント・スプレッド関数（PSF）フォトメトリーを実施し、個々の星の正確な等級と色を導出した。
• 文献に記載されたUBVフォトメトリーと、Luminous Star Catalogueからの分光データを統合し、スペクトル型および個々の赤化量を特定した。
• 初期型星の観測フォトメトリック・シーケンスを零歳主系列（ZAMS）に適合させることで、新たに同定された星団Alicante 1の距離モジュラスを導出した。
• 個々の赤化量とR = 3.0の減光法則を用いて、星団メンバーおよび場所メンバーの距離モジュラスを一貫して導出した。
• 空間的分布および自己運動の分析を通じて、星団メンバーの特定および構造的性質を評価し、希薄で低質量の星団であることを確認した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 BD +56°864およびLS I +57°138の周囲に、以前に検出されていなかった散開星団が存在するか？
• RQ2 Cam OB3への正確な距離モジュラスは何か？ これはカイグス・アームへの位置を確認するものか？
• RQ3 Cam OB3の方向における減光法則（R）は何か？ これは標準値とどのように比較されるか？
• RQ4 O型星が存在するにもかかわらず、Alicante 1はなぜ極めて希薄な構造を示すのか？ 特に初期B型星がほとんど検出されないのはなぜか？
• RQ5 Cam OB3の星団メンバーと場所メンバーの距離モジュラスはどのように比較されるか？ これにより、関連星団の構造にどのような示唆が得られるか？

主な発見

• Cam OB3領域に、新しい散開星団であるAlicante 1が同定された。位置はJ2000座標で赤経RA = 03h 59m 18.29s、赤緯Dec = +57°14′13.7″であり、空間的スケールは約2.3 pcである。
• Alicante 1の距離モジュラスは、フォトメトリック・シーケンスのZAMS適合により13.0 ± 0.2と決定され、カイグス・アームへの所属が確認された。
• 18個の可能性の高いCam OB3メンバーの平均距離モジュラスは13.0 ± 0.4であり、星団の距離と整合的で、距離4.0 ± 0.4 kpcを支持する。
• この領域の減光法則はR ≈ 3.0であると判明し、標準的な星間減光と非常に良く一致しており、Zdanavičiusら（2005）のフォトメトリック結果とも一貫している。
• O型星が存在するにもかかわらず、Alicante 1は非常に希薄な星団であり、初期B型星は検出されない。これは初期質量関数が低いか、最近形成されたことを示唆している。
• 初期型星の空間的分布はやや集中（約2′の範囲）しており、明確なハローは認められない。これは、広がった連星団ではなく、小規模でコンパクトな星団であることを示している。