[論文レビュー] The Origin of Massive O-type Field Stars. Part I: A Search for Clusters

W. J. de Wit, L. Testi+3 more|ArXiv.org|May 18, 2004

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 60

ひとこと要約

本研究では、深さのあるKバンド画像と2MASSデータを用いて、約0.25 pcおよび約1.0 pcのスケールで周囲の星団を探索することで、質量の大きなO型場星の起源を調査している。主な発見は、43個中5個（12%）のO型場星しか小スケールの星団と関連していないことであり、これは大多数のO型星が星団で生まれていないことを示唆し、それらが若い星形成系から動的放出された可能性があるという仮説を支持している。

ABSTRACT

We present a study aimed at clarifying the birthplace for 43 massive O-type field stars. In this first paper we present the observational part: a search for stellar clusters near the target stars. We derive stellar density maps at two different resolving scales, viz. 0.25pc and 1.0pc from NTT and TNG imaging and the 2MASS catalogue. These scales are typical for cluster sizes. The main result is that the large majority of the O-type field population are isolated stars: only 12% (5 out of 43) of the O-type field stars is found to harbour a small-scale stellar cluster. We review the literature and aim at characterizing the stellar field of each O-type field star with the emphasis on star formation and the presence of known young stellar clusters. An analysis of the result of this paper and a discussion of the O-type field population as products of a dynamical ejection event is presented in an accompanying paper.

研究の動機と目的

• 質量の大きなO型場星が星団で生まれるかどうかを、近接する密度増加を探索することで特定すること。
• 場のO型星が星団に由来するのか、それともそれらから動的放出されたものなのかという統計的妥当性を評価すること。
• 各標的のO型場星を中心に65 pc以内の星形成領域および若い星団に関する包括的な文献レビューを整備すること。
• 星の密度マップを用いて、質量の大きな場のO型星の形成歴に観測的制約を加えること。

提案手法

• NTTおよびTNGを用いた深さのある近赤外Kバンド画像撮影により、約0.25 pc解像度での低質量星団の検出。
• 高解像度画像と2MASS全天調査を用いた星の密度マップの構築（約1.0 pc解像度）。
• 標的のO型場星の周囲における星の密度ピークの特定により、潜在的な星団関連性の検出。
• 背景および前面の星分布と比較することで、局所的な過密度を隔離すること。
• 文献データを用いて、各標的に近接する既知の若い星団、連星、星形成領域が65 pc以内に存在するかを検証すること。
• 統計的解析を適用し、場のO型星が現地形成と星団からの放出のどちらに適合するかを評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 質量の大きなO型場星は、小スケールの星団に位置するか、またはそれらに近接しているか。これは星団由来を示唆するか。
• RQ2 約0.25 pcおよび約1.0 pcのスケールで、O型場星のうち何パーセントが検出可能な星団に関連しているか。
• RQ3 O型場星の運動学的および空間的性質は、星団メンバーおよびランナウズ星とどのように比較されるか。
• RQ4 星団関連性の欠如は、場のO型星が動的放出によって生じたものであるという仮説と整合的か。
• RQ5 銀河の場において、質量の大きなO型星に対して星団の同定はどの程度の完全性と信頼性を有しているか。

主な発見

• 高解像度Kバンド画像に基づく分析では、43個のO型場星のうちわずか5個（12%）が約0.25 pc以内に小スケールの星団を有していることが判明した。
• 2MASSからの星の密度マップでは、サンプルの大部分に対して約1.0 pcスケールでの顕著な星団関連性は認められなかった。
• HD 52533およびHD 195592の周囲に星団候補が検出されたが、これは本サンプルで最も強い星団関連性の証拠であったが、高い有意性では確認されていない。
• 星団関連性の一般的な欠如は、Gies (1987) の統計的議論と整合的であり、場のO型星が現地で形成される可能性は低いとされる。
• 結果は、質量の大きなO型場星がおそらく若い星団から動的放出されたものであるという仮説を支持している。これは併記論文でも議論されている。
• 43個のO型場星のうち38個には顕著な星団関連性が認められず、それらが星団で生まれていないという考えを強化している。