[論文レビュー] The Embedded Massive Star Forming Region RCW 38

S. J. Wolk, Tyler L. Bourke+1 more|ArXiv.org|Aug 25, 2008

Tribology and Lubrication Engineering被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、RCW 38（1 Myr未満の若年で埋蔵された大質量星形成領域）をX線および近赤外観測によって調査し、200個以上のX線源と400個以上の赤外線源を有する密度の高い集団を明らかにした。中心部のO5.5星が駆動する星風は、0.1 pcの風バブルを形成し、プラズマを閉じ込めながら周囲の拡張した温暖なダストと電離ガス領域で星形成を引き起こしており、これは、直近のバブル環境を超えて、継続的かつおそらく誘発された星形成が進行中であることを示している。

ABSTRACT

RCW~38 is a uniquely young ($

研究の動機と目的

• RCW 38のような若年で埋蔵された大質量星集団の初期進化段階を理解すること。
• 大質量O星が星風および電離放射によってその母体環境をどのように形作っているかを調査すること。
• 特に風バブルと周囲の分子雲の界面における、星形成の進行状況とその範囲を特定すること。
• 星集団のX線および赤外線的性質を特徴づけ、若年星の分布やプラズマの状態を明らかにすること。
• 周囲の星形成が中心部のO星からのフィードバックによって誘発されているかどうかを評価すること。

提案手法

• Chandra X線宇宙望遠鏡からのX線観測を用いて、星集団内に200個以上のX線源を検出・特徴づけた。
• 深さの高い近赤外線画像および分光観測を用いて、埋蔵された若年星の特徴を特定し、減光（A_V ~ 10）を追跡した。
• Spitzer/IRACの中赤外データ（3.6–8.0 μm）を用いて、多環芳香族炭化水素（PAH）の放射と拡散的4.5 μm放射をマッピングし、拡張した温暖ダスト構造を明らかにした。
• ミリ波長の連続放射および分子線観測を用いて、周囲の分子雲および風バブルと高密度ガスの界面を追跡した。
• 5 GHzでの電波連続放射観測を用いて、HII領域の輪状構造を特定し、その熱的性質を確認した。
• X線データのスペクトルフィッティングを用いて、プラズマの温度と吸収密度を決定し、1.5 keV程度の高温（kT ~ 1.5 keV）および冷却されたプラズマ成分の両方が示された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RCW 38の中心部に位置するO5.5星が駆動する風バブルの空間的・運動的構造はいかなるものか？
• RQ2 大質量星からのフィードバックが、周囲領域における低質量若年星の分布と活動にどのように影響を与えているか？
• RQ3 風バブルと閉じ込められる分子雲の界面に、継続的または誘発された星形成を示唆する証拠は何か？
• RQ4 RCW 38のX線および赤外線放射は、オリオン、RCW 49、M20などの他の大質量星形成領域と比較してどのように異なるか？
• RQ5 高密度ガスのクラスターまたは追加の大質量星が、風駆動殻の非対称的拡張に果たす役割は何か？

主な発見

• RCW 38は、200個以上のX線源と400個以上の赤外線源を有する密度の高い集団であり、1000人以上のメンバーを持つ若年で埋蔵された星集団であることを示している。
• 中心部のO5.5連星星IRS 2は、0.1 pcの半径を持つ風バブルを形成しており、電波連続放射の輪状構造として観測され、赤外線およびミリ波データでも確認されている。
• 2–3 pcの領域にわたり、拡張した温暖ダストおよびX線プラズマが観測されており、大質量星の影響が直近の風バブルをはるかに超えて及んでいることを示している。
• 風バブルと周囲の分子雲の界面には、星形成の活発な兆候が認められており、IRS 1の西側に原始星および分子ジェットが存在する。
• X線プラズマの温度は約1.5 keVであり、高温で衝撃を受けたガスに一致しており、IRS 2から3.5 pcの距離まで検出されており、周囲の物質による閉じ込めを示している。
• 電波輪の中心がIRS 2から18″北東にずれているのは、西南側の高密度ガスによる非対称的閉じ込めによるものであり、殻の非均一な拡張を引き起こしていると考えられる。