[論文レビュー] The Young Stellar Population of IC1613. I. A New Catalogue of OB Associations

M. García, A. Herrero+6 more|arXiv (Cornell University)|Apr 28, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 60被引用数 17

ひとこと要約

本研究では、金属量が乏しい不規則銀河IC 1613における星の高精度なアストロメトリックおよび光度的カタログを新たに提示し、色選別された質量の大きな星候補に友達の友達アルゴリズムを適用して163個のOB連星を特定した。主な結果は、若い星族の詳細な集計であり、特に中心バーおよびH IIシェル付近で、H II領域に集中する不均一な消光と連星の集中が明らかになった。高精度な標的は、GTCを用いた分光的追従観測に適している。

ABSTRACT

Context: Determining the parameters of massive stars is crucial to understand many processes in galaxies and the Universe, since these objects are important sources of ionization, chemical enrichment and momentum. 10m class telescopes enable us to perform detailed quantitative spectroscopic analyses of massive stars in other galaxies, sampling areas of different metallicity. Relating the stars to their environment is crucial to understand the physical processes ruling their formation and evolution. Aims: In preparation for the GTC, our goal is to build a catalogue of massive star candidates in the metal-poor irregular galaxy IC1613 with high astrometric accuracy, apt for the current generation of multi-object spectrographs. A census of OB associations in this galaxy is also needed, to provide important additional information about age and environment of the candidate OB stars. Methods: From INT-WFC observations, we have built an astrometric and photometric catalogue of stars in IC1613. Candidate blue massive stars are preselected from their colors. A friends-of-friends algorithm is developed to find their clustering in the galaxy. While a common physical origin for all the members of the associations cannot be ensured, this is a necessary first step to place candidate OB stars in a population context. Results: We have produced a deep catalogue of targets in IC1613 that covers a large field of view. To achieve high astrometric accuracy a new astrometric procedure is developed for the INT-WFC data. We have also built a catalogue of OB associations in IC1613. We have found that they concentrate in the central regions, specially in the HII bubbles. The study of extinction confirms that it is patchy, with local values of color-excess above the foreground value.

研究の動機と目的

• Granテレスコピオ・カナリアス（GTC）に搭載された次世代マルチオブジェクト分光計と連携して使用可能な、IC 1613における星の高アストロメトリック精度カタログを整備すること。
• 金属量が乏しい不規則銀河であるIC 1613におけるOB連星の特定と特徴の解明を通じて、質量星の形成と進化を文脈づけること。
• 単に明るさや位置に依存するのではなく、光度、アストロメトリ、クラスタリング解析を統合することで、分光観測調査の標的選別を改善すること。
• 前例のない前処理を経て、非一様で局所的な赤みの増加を示す、IC 1613の信頼性の高い消光マップを構築すること。
• 低金属量環境における初期質量関数（IMF）および星形成プロセスの将来的な研究の基盤を提供すること。

提案手法

• INT-WFC観測データから深さのある多バンド光度カタログを構築し、分光観測用標的選別に適した高精度な位置決めを実現するための新しいアストロメトリック解を策定した。
• 赤み補正済みのQパラメータとU-B色を用いて、OB星候補を事前選別した。Qと早期スペクトル型との既知の相関関係を活用した。
• OB連星を同定するために、6″の探索半径と1つの連星に3人以上のメンバーを必要とする友達の友達クラスタリングアルゴリズムを適用した。
• アルゴリズムは、凝集的および拡散的な連星の両方を検出できるように調整され、既存のカタログおよびスペクトル型の照合による妥当性確認が行われた。
• 観測色と内在色の期待値を比較することで消光をマップした。これにより、前処理のE(B-V) = 0.02–0.03を超える局所的な過剰色が明らかになった。
• 連星は、既知のH II領域および構造的特徴（特に中心H IIシェルおよびH iキャビティ）と照合された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、GTCのようなマルチオブジェクト分光計に適した高アストロメトリック精度を備えた、金属量が乏しい銀河IC 1613における質量星候補を同定・カタログ化できるか？
• RQ2 IC 1613におけるOB連星はどこに集中しており、それらの空間的分布はH II領域およびH i構造とどのように関係しているか？
• RQ3 IC 1613における消光はどれほど非一様で不均一な分布を示しており、これは質量星の観測色にどのように影響を与えるか？
• RQ4 新たに同定されたOB連星の性質は、従来のカタログと比較してどのように異なるか？また、連星数の差異はどのような要因によるか？
• RQ5 低金属量環境において、QパラメータとU-B色を用いたOB星選別はどれほど信頼できるか？

主な発見

• IC 1613には合計で163個のOB連星が同定され、そのうち24個の連星が10個以上のOB候補を含んでおり、中心部に著しいクラスタリングが確認された。
• 連星は中心H IIシェルおよびH iキャビティの北東および南西の隆起部に強く集中しており、特にバー付近およびH IIバブル付近で顕著である。
• IC 1613における消光は不均一で局所的に強化されており、前処理のE(B-V) = 0.02–0.03を超える色過剰が、H iキャビティの縁付近で顕著に観測された。
• INT-WFCデータに対する新規アストロメトリック解は高い位置精度を達成し、将来のGTC分光観測の正確な標的選別を可能にした。
• 本カタログには、従来の研究と比較してより広い視野と低い限 magnitude 限界を有するため、外縁部および重複領域に特に多く、31個の連星が以前に同定されていなかった。
• 4つの星が既知のWO3 Wolf-Rayet星と同一のU-B vs Q図上の位置に存在し、光度的選別基準の妥当性が裏付けられた。