[論文レビュー] Young stellar clusters in the Rosette molecular cloud. Arguments against triggered star formation

L. Cambrésy, G. Marton+3 more|Repository of the Academy's Library (Library of the Hungarian Academy of Sciences)|Jul 17, 2013

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 47被引用数 13

ひとこと要約

本研究では、ロゼット分子雲における消光のマッピングと埋め込まれた若い星形成領域の検出を目的として、近赤外星の色と密度の新規統合的分析を提案する。UKIDSSおよびWISEのデータを用い、13個の星形成クラスタ（うち2つは新規発見）と4,000〜8,000個の若い星形成対象（YSO）を同定した。結果として、中心部に存在するOB星が存在するにもかかわらず、広範囲にわたる誘発的星形成シナリオとは矛盾する年齢分布が得られた。

ABSTRACT

The Rosette complex is a well studied region of the galactic plane which presents the apparent characteristics of a triggered star forming region. This is however still debated as no strong evidence corroborates this statement. We focus on characterizing the young stellar population in the Rosette complex to improve our understanding of the processes that regulate the star formation in this region. We propose an original method that relies on the joint analysis of the star color and density in the near-infrared. It leads to mapping the molecular cloud spatial distribution and detecting the embedded clusters with their characterization in terms of member number and age estimation. We have identified 13 clusters, 2 of which are new discoveries, and we estimate that the total number of young stellar objects in the Rosette ranges between 4000 and 8000 members. We find that the age distribution of the young clusters is not consistent with a general triggered scenario for the star formation in this molecular cloud. This study proves that the Rosette complex evolution is not governed by the influence of its OB star population. It suggests that the simple morphological appearance of an active region is not sufficient to conclude much about the triggering role in the star formation process. Our method of constraining the cluster properties using UKIDSS and WISE data has proven efficient, and studies of other regions of the galactic plane would definitely benefit from this approach.

研究の動機と目的

• ロゼット分子雲（RMC）における若い星形成対象の性質を特徴づけ、大質量星が星形成を誘発する役割を解明すること。
• RMCの形状が中心部のOB星によるイオン化反応によって誘発的星形成を示すかどうかという長年の論争を解決すること。
• 近赤外およびミッド赤外データにおける星の色と密度の統合的分析を用いた、埋め込まれた星団の検出および特徴づけの新規手法の開発と妥当性の検証。
• 消光効果を考慮した上で、RMC全域における若い星形成対象（YSO）の総数と年齢分布の推定。

提案手法

• 近赤外（UKIDSS JHKs）およびミッド赤外（WISE 3.4–22 μm）の光度測定を統合的に分析し、消光マップ作成と星の過密領域の同定を実施。
• 背景星の赤端による消光マップ作成を用い、ほこりによる消光を補正することで、偏りのない星団表面密度推定を可能にした。
• 色-等級図分析を適用し、赤外色と明るさを比較することで、若い星形成対象（YSO）と場所星を区別した。
• 1〜22 μmの波長域におけるSedモデリングとWISE光度測定を統合し、個々の星団メンバーの年齢と進化状態を推定した。
• 赤外発光と赤端からの列密度マップの妥当性を検証するため、ヘーシェルのサブミリ波長データを用いた相互検証を実施した。
• 統計的手法を用いて、背景の場所星密度を上回るYSOの数を推定し、消光補正を施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ロゼット分子雲における星形成は、中心部のOB連星NGC 2244からのイオン化フィードバックによって誘発されているのであろうか？
• RQ2 RMCにおける若い星形成対象（YSO）の真の数は何か？ また、それらは埋め込まれた星団にどのように空間的に分布しているか？
• RQ3 RMCに観測された星団の年齢分布は、連続的かつ誘発的形成シナリオを支持するものであろうか？
• RQ4 近赤外およびミッド赤外データにおける星の色と密度の統合的分析は、埋め込まれた星団を効果的に検出し特徴づけられるのであろうか？
• RQ5 星間消光は、星団メンバーの検出およびその性質推定をどの程度歪めるのであろうか？

主な発見

• ロゼット分子雲に13個の若い星形成対象のクラスタが同定され、そのうち2つは以前に発見されていなかった。
• RMCにおける若い星形成対象（YSO）の総数は、母分子雲への視線距離に応じて4,000〜8,000の間と推定された。
• YSOの等級関数はKs ≈ 14等にピークを示しており、UKIDSSがこの領域におけるYSO集団の完全性に達していることを示している。
• WISE光度測定とSed解析を用いて、535個の個々の星団メンバーが同定され、ミッド赤外色から年齢推定が行われた。
• 星団の年齢分布は、誘発的星形成シナリオと矛盾しており、中心部のNGC 2244星団を除き、連続的な年齢進行は観測されなかった。
• NGC 2244に大質量OB星が存在するにもかかわらず、周囲の星団における星形成の誘発または抑制の顕著な証拠は得られなかった。