[論文レビュー] The Optical Gravitational Lensing Experiment. Ages of about 600 Star Clusters from the LMC

G. Pietrzyński, A. Udalski|arXiv (Cornell University)|Oct 18, 2000

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、オーストラリア南西部のオーブルII調査から得られた深さのある光度測定データを用いて、大マゼラン雲（LMC）内の約600個の星団の年齢を等温線フィッティングにより決定した。その結果、約7 Myr、125 Myr、800 Myrの3つの明確なピークを示す、断続的な星団形成歴が明らかになった。これは、周期的な星形成を示しており、一方でSMCでは年齢分布がより均一であるため、マゼラン雲同士の相互作用などの外部要因がこれらの断続的形成を引き起こしている可能性がある。

ABSTRACT

We present results of age determination based on the standard procedure of isochrone fitting for about 600 star clusters younger than about 1.2 Gyr from the central parts of the LMC. Comparison of age distributions of star clusters from the LMC and the SMC shows that cluster formation histories are different in these galaxies. The age distribution of the LMC clusters reveals bursty nature of cluster formation in this galaxy, with contrast to the relatively uniform distribution of cluster ages in the SMC. We detected three extended peaks in the distribution of ages of LMC clusters, located at about 7 Myr, 125 Myr and 0.8 Gyr. All detected peaks have complex structure. While the structure of the youngest and the oldest peaks may be spurious due to accuracy of age determination, in the middle peak two evident sub-peaks at 100 Myr and 160 Myr are clearly seen. Similar peaks are seen in the distribution of ages of clusters from the SMC, which indicates that increased cluster formation ratio during these periods might be caused by the last encounter between the Magellanic Clouds. The sample of clusters from the LMC is overabundant in very young (<10 Myr) and old (>400 Myr) clusters, and underabundant in clusters having ages in the range from 80 to 15 Myr with respect to the studied sample of clusters from the SMC.

研究の動機と目的

• 光度測定データを用いて、大マゼラン雲（LMC）内の多数の星団の正確な年齢を特定すること。
• LMCと小マゼラン雲（SMC）の星団形成歴を比較し、星形成活動の違いを特定すること。
• LMCにおける断続的な星形成が、マゼラン雲同士の力学的相互作用と関連しているかどうかを調査すること。
• 混雑した領域における等温線フィッティングを用いた、若い星団および古い星団の年齢決定の信頼性と正確性を評価すること。

提案手法

• ラス・カンパニャス天文台に設置された1.3mワルサウ・望遠鏡を用いた、オーブルII調査の深さのあるBVI光度測定データを用いた。
• フィールド星の統計的差し引きを実施し、星団の色-等級図（CMD）における汚染を低減した。
• Z = 0.008の進化トラックと距離モジュラス18.24 magを用いて等温線フィッティングを実施した。
• 年齢の不確実性を、わずかに適合するモデル間の年齢差の半分として推定するため、複数の等温線を用いた。
• ウダルスキら（1999）の銀河間減光マップに基づいて、色あわせ補正を実施した。
• 主系列の転回点が光度限界（V ≈ 21.5）内に検出可能な1.2 Gyr未満の星団に焦点を当てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大マゼラン雲内の星団の詳細な年齢分布はどのようなものか？
• RQ2 LMCの星団形成歴は、SMCのそれとどのように異なるか？
• RQ3 LMC星団の年齢分布に観察されたピークは、光度測定の不確実性によって生じる偽のピークであるのだろうか？
• RQ4 LMCにおける断続的な星形成は、マゼラン雲同士の相互作用によって引き起こされているのだろうか？

主な発見

• LMC星団の年齢分布には、約7 Myr、125 Myr、800 Myrの3つの顕著なピークが存在し、断続的な星形成を示している。
• 125 Myrのピークには、100 Myrと160 Myrの2つの明確なサブピークが存在し、統計的に有意であり、おそらく実在のものである。
• 最も若いピークと最も古いピークは光度測定の不確実性の影響を受ける可能性があるが、中間のピークは強く拘束されており、信頼性が高い。
• LMCでは、非常に若い（10 Myr未塔）および古い（400 Myr以上）の星団が過剰に存在し、一方80〜150 Myrの間の星団はSMCと比較して不足している。
• SMCでも同様の年齢ピークが観測されることから、100 Myrおよび160 Myrの星形成バーストは、最後のマゼラン雲の接近と関連している可能性がある。
• LMCの星団形成歴は、SMCと比べて著しく断続的であるため、進化の道筋が異なることが示唆される。