[논문 리뷰] New Young Stellar Object candidates in the Chamaeleon I molecular cloud discovered by DENIS

L. Cambrésy, E. Copet외 6명|arXiv (Cornell University)|1998. 07. 08.

Astrophysics and Star Formation Studies인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 DENIS 조사에서 확보한 근적외선 J, H, 및 K 대역 광도 측정을 이용해 샤마레온 I 분자운에 54개의 새로운 젊은 항 星체(YSO) 후보를 규명하였다. 후보들은 구 nu 구름에 의한 기대되는 붉어짐을 초월하는 극도로 빨간 근적외선 색을 보이며, 가장 음영이 진한 영역에 공간적으로 집중되어 있어, 이들은 액체원반을 가진 전형적인 T 타우리 스타일의 젊은 항성일 가능성이 높으며, 추정 연령은 0.5에서 400만 년 사이로 보인다.

ABSTRACT

This paper presents an analysis of the nature of point sources discovered by DENIS in an area of 1.5 x 3 degrees around the Chamaeleon I molecular cloud. Most of the 30000 objects detected in the J band are background stars that were previously used to derive an accurate extinction map of the full area (Cambresy et al., 1997) using star count method. In the present work, we investigate the young stellar population of the cloud using the IJK photometric DENIS data. The whole sample of 126 already known YSOs, which are mainly T Tauri stars, are identified in the DENIS catalogue. Besides, we propose 54 sources as new candidates of YSOs. These new faint objects are selected according to their extremely red near infrared colour, that cannot be explained only by the reddening of the cloud. Moreover they are concentrated near to the most obscured areas of the cloud. Although spectroscopic confirmation is badly requested, they are interpreted as probable classical T Tauri stars that have escaped previous spectroscopic, IRAS or X-ray observations and pertaining to the low-end of the luminosity function. Assuming that they are reliable YSOs with massive accretion disks, and using theoretical pre-main-sequence tracks we estimate the age of this sample to be ranging from 5 10^5 to 4 10^6 years, an elapse of time that spans the range between the end of the star formation in the cloud and the maximum life time of the circumstellar disk.

연구 동기 및 목표

• 깊은 근적외선 광도 측정을 이용해 샤마레온 I 분자운 내 새로운 젊은 항성체(YSO) 후보를 규명하는 것.
• 이전의 분광학적, IRAS, 또는 X선 조사에서 놓친 저광도 YSO 인구의 저광도 영역을 조사하는 것.
• 이론적 주계열 전 전진화 궤적을 이용해 새로 규명된 YSO 후보의 연령 분포를 추정하는 것.
• 새로운 YSO 후보와 구름의 가장 음영이 진한 영역 간의 공간적 상관관계를 평가하는 것.

제안 방법

• 샤마레온 I 주변 1.5° × 3° 영역을 커버하는 DENIS 조사의 근적외선 J, H, 및 K 대역 광도 측정을 활용하였다.
• 색-색도 및 색-등급도를 적용하여, 적외선 색을 기반으로 YSO 후보를 배경 항성과 구별하였다.
• 은하간 붉어짐만으로는 설명할 수 없는 극도로 빨간 J-K 색을 가진 소스를 선별하였다.
• 기존 문헌에 기록된 YSO들(주로 T 타우리 항성)과의 교차 확인을 통해 검출의 타당성을 검증하였다.
• 이론적 주계열 전 전진화 궤적을 사용하여 새로운 후보의 연령을 추정하였다.
• 후보의 공간 집중도를 구름의 가장 음영이 진한 영역과 비교하여, 이들의 구름과의 물리적 연관성을 뒷받침하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 샤마레온 I 방향으로 DENIS 조사에서 감지된 희미하고 극도로 빨간 점광원의 본질은 무엇인가?
• RQ2 이 빨간 색을 은하간 붉어짐만으로 설명할 수 있는가, 아니면 원반을 둘러싼 물질의 내재된 과잉 방출을 나타내는가?
• RQ3 새로운 후보의 광도적 성질은 해당 지역의 알려진 T 타우리 항성과 어떻게 비교되는가?
• RQ4 진화 모델을 기반으로 이 새로운 YSO 후보의 추정 연령 범위는 무엇인가?
• RQ5 새로운 YSO 후보와 샤마레온 I 분자운의 가장 조밀하고 음영이 진한 부분 사이에 공간적 상관관계가 있는가?

주요 결과

• 54개의 새로운 YSO 후보가 구름의 붉어짐으로 기대되는 것보다 높은 극도로 빨간 J-K 색을 보이며 규명되었다.
• 후보들은 샤마레온 I 분자운의 가장 음영이 진한 영역에 공간적으로 집중되어 있어, 이들이 실제로 구름과 물리적으로 연관되어 있음을 지지한다.
• 새로운 YSO 후보의 추정 연령 범위는 0.5에서 400만 년 사이로, 항성 형성의 종료 단계와 원반 수명의 일반적인 기간 사이에 위치한다.
• 후보들은 활성적인 액체원반을 가진 전형적인 T 타우리 항성일 가능성이 높으며, 이는 그들의 빨간 색과 낮은 광도와 일치한다.
• 이 샘플은 이전에 IRAS, X선, 또는 분광학적 조사에서 놓친 저광도 YSO 인구의 저광도 영역을 대표할 가능성이 높다.
• 결과적으로 DENIS 조사는 이전 관측 방법으로 놓친 저질량의 젊은 항성들이 상당수 존재함을 시사한다.