[論文レビュー] The onset of cluster formation around Herbig Ae/Be stars

L. Testi, F. Palla+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 1998

Astrophysics and Star Formation Studies被引用数 10

ひとこと要約

本研究は、ヘルビッグAe/Be星の近赤外線観測を分析し、それらの周囲に形成される星団の形成を調査する。その結果、初期のBe星は一般的に低質量の同伴星の密集した星団を取り囲んでいるが、Ae星はそうではないことが判明し、星の質量が増加するに従い星団環境に滑らかな移行が見られることが示唆される。これは、高質量星形成が若い星団内の力学的相互作用に影響を受ける可能性を支持するものであり、特に孤立した降着モデルが理論的困難に直面する10–20 M⊙の質量範囲で顕著である。

ABSTRACT

The large body of near infrared observations presented in Testi et al. (1997; 1998) are analysed with the aim of characterizing the young stellar clusters surrounding Herbig Ae/Be stars. The results confirm the tendency of early Be stars to be surrounded by dense clusters of lower mass "companions", while Ae stars are never found to be associated with conspicuous groups. The transition between the different environments appears to occur smoothly from Ae to Be stars without a sharp threshold. No correlation of the richness of the stellar groups detected is found with the galactic position or the age of the central Herbig Ae/Be star. The stellar volume densities estimated for the groups surrounding pre-main-sequence stars of intermediate mass show the transition from the low density aggregates of T Tauri stars and the dense clusters around massive stars. Only the most massive stars (10-20Msun) are found to be associated with dense (10^3 pc^-3) stellar clusters. This is exactly the mass regime at which the conventional accretion scenario for isolated star formation faces theoretical problems. Thus our findings strongly supports the idea that the formation of high-mass stars is influenced by dynamical interaction in a young cluster environment.

研究の動機と目的

• ヘリビッグAe/Be星の周囲に形成される星団を近赤外線観測を用いて特徴づけること。
• 中心のヘリビッグ星の質量、年齢、銀河位置と、星団の存在と豊かさが相関するかどうかを特定すること。
• 高質量星の周囲における低密度のTタウリ型凝集体と密集した星団との間の移行を調査すること。
• 観測された星団環境が、高質量星形成の従来の孤立した降着モデルを支持するか、あるいは挑戦するかを評価すること。
• 中質量および高質量の準主系列星の周囲の星団特性を検討することで、力学的相互作用が高質量星形成に果たす役割を探ること。

提案手法

• テストィら（1997, 1998）が標的としたヘリビッグAe/Be星を対象に、大規模な近赤外線観測データの分析。
• ヘリビッグ星の周囲における星の体積密度を推定し、星団環境を低密度または密集した状態に分類すること。
• 中心のヘリビッグ星の銀河位置と年齢との相関を、星団の豊かさと照らし合わせて、環境依存性を検証すること。
• 星の質量（Ae対Be）による中心星の分類を通じて、周囲の星団形状の違いを評価すること。
• 観測された星団密度を、特に10–20 M⊙の質量範囲における孤立星形成の理論的期待値と比較すること。
• A&A誌の即時掲載論文およびarXivのメタデータを用いて、査読済みの結果と整合性を保つこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ヘリビッグBe星は低質量同伴星の密集した星団と関連している傾向があり、一方ヘリビッグAe星はそうではないか？
• RQ2 Ae星からBe星に移行するにあたり、星団環境の性質に滑らかな移行が見られるか、それとも急激な閾値があるか？
• RQ3 ヘリビッグ星の周囲の星団の豊かさは、その銀河的位置や年齢と相関しているか？
• RQ4 どの星の質量で、低密度の凝集体から密集した星団への移行が起こるか？
• RQ5 10–20 M⊙の星の周囲で観測された星団環境は、高質量星形成が若い星団内の力学的相互作用に影響を受けるという仮説を支持するか？

主な発見

• 初期のBe星は、一貫して低質量の同伴星の密集した星団に取り囲まれているが、Ae星は明確な星団と関連しないことが確認された。
• Tタウリ型の凝集体から密集した星団への移行は、Ae星からBe星にかけて滑らかに進行しており、急激な閾値は観測されなかった。
• 星団の豊かさと中心のヘリビッグ星の銀河位置や年齢との間に顕著な相関は見いだされなかった。
• 中質量準主系列星の周囲の星の体積密度は、低値から高値へ連続的に増加しており、Tタウリ型システムから高質量星団環境への移行と一致する。
• 密度の高い星団（約10³ pc⁻³）と関連しているのは、10–20 M⊙の質量範囲の星に限られ、この範囲では孤立した降着モデルが理論的困難に直面している。
• 高質量星の周囲で観測された凝集体は、若い星団内での力学的相互作用が高質量星形成に重要な役割を果たすという仮説を強く支持する。