[논문 리뷰] Star Formation in the rho Ophiuchi Molecular Cloud

B. A. Wilking, Marc Gagné외 1명|ArXiv.org|2008. 10. 31.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 1인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 X선에서 적외선에 이르는 다중 파장 관측 자료를 활용하여 라오 오phiuchi 분자운의 L1688 중심부에서의 성간 별 형성에 대해 검토한다. 0.3 Myr의 나이를 가진 조밀한 핵에서부터 표면 계획에서 2–5 Myr의 나이를 가진 별들까지 300개 이상의 젊은 항 星체(YSOs)를 식별하였으며, 이들은 거리 120–140 pc에 위치한 Sco-Cen OB 연합의 상부 스토르피우스 하위집단과 연결된다.

ABSTRACT

A review of star formation in the Rho Ophiuchi molecular complex is presented, with particular emphasis on studies of the main cloud, L1688, since 1991. Recent photometric and parallax measurements of stars in the Upper Scorpius subgroup of the Sco-Cen OB association suggest a distance for the cloud between 120 and 140 parsecs. Star formation is ongoing in the dense cores of L1688 with a median age for young stellar objects of 0.3 Myr. The surface population appears to have a median age of 2-5 Myr and merges with low mass stars in the Upper Scorpius subgroup. Making use of the most recent X-ray and infrared photometric surveys and spectroscopic surveys of L1688, we compile a list of over 300 association members with counterparts in the 2MASS catalog. Membership criteria, such as lithium absorption, X-ray emission, and infrared excess, cover the full range of evolutionary states for young stellar objects. Spectral energy distributions are classified for many association members using infrared photometry obtained from the Spitzer Space Telescope.

연구 동기 및 목표

• 최근의 다중 파장 관측 자료를 통합하여 라오 오phiuchi 분자운에서의 지속 중인 별 형성의 이해를 향상시키기.
• L1688 구름과 Sco-Cen OB 연합의 상부 스토르피우스 하위집단 사이의 거리 및 운동학적 관계를 규명하기.
• 광학, 스펙트로스코피, X선 기준을 사용하여 L1688 내 YSO 목록을 종합적으로 편찬하기.
• 스피처 및 2MASS의 적외선 스펙트럼 에너지 분포(SEDs)를 활용하여 YSO의 진화 단계를 분류하기.
• 특히 Sco-Cen OB 연합으로부터의 압축이 L1688에서의 별 형성 촉진 메커니즘으로 작용하는지 조사하기.

제안 방법

• 고 X선 발광을 통해 젊은 항 星체(YSOs)를 탐지하기 위해 ROSAT, 찬드라, XMM-뉴턴의 X선 조사 자료를 활용.
• 2MASS 및 스피처 IRAC/MIPS의 적외선 근적외선 광도를 적용하여 적외선 초과를 보이는 YSOs를 식별.
• 광학 및 근적외선 스펙트로스코피를 통합하여 스펙트럼 유형을 결정하고 리튬 흡수 및 Hα 발광을 통해 소속 여부를 확인.
• 스피처 자료에서 3.6에서 24 μm까지의 스펙트럼 기울기를 기반으로 SED 유형(1형, 평탄형, 2형)으로 YSOs를 분류.
• COMPLETE 조사의 밀리미터 및 서브밀리미터 연속기록 자료를 통합하여 조밀한 기체 구조와 기체 열량 밀도를 맵핑.
• 별 수 계산(Cambrésy, Lombardi 등)을 통한 흡수 지도를 적용하여-dust 차폐를 보정하고 깊이 잠긴 소스를 식별.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 L1688 구름의 정밀한 거리는 얼마이며, 이는 Sco-Cen OB 연합의 상부 스토르피우스 하위집단과 어떻게 관련되어 있는가?
• RQ2 L1688 중심부의 젊은 항 星체(YSOs)의 연령 분포는 무엇이며, 주변 표면 계획과 비교해 보면 어떠한가?
• RQ3 L1688 내 YSOs 중 깊이 잠긴 비율은 얼마이며, 별보다 작은 질량의 천체나 백색왜성은 얼마나 되는가?
• RQ4 Sco-Cen OB 연합으로부터의 압축이 L1688에서의 별 형성 촉진을 뒷받침하는 증거는 무엇인가?
• RQ5 L1688 내 YSOs의 SED 분류는 그들의 진화 단계와 디스크 특성을 어떻게 반영하는가?

주요 결과

• L1688 구름까지의 거리는 120–140 파섹로 추정되며, 최근의 시진측정 및 상부 스토르피우스 하위집단의 광학 측정 결과와 일치한다.
• L1688 조밀한 핵 내 YSOs의 중앙 연령은 0.3 Myr로, 최근에 지속 중인 별 형성을 시사한다.
• 해당 지역의 표면 계획 별들은 중앙 연령 2–5 Myr이며, 상부 스토르피우스 하위집단의 저질량 별들과 융합된다.
• L1688 내 300개 이상의 연합 소속 천체 목록을 편찬하였으며, 모두 2MASS K_s 대역 검출 결과를 보이고, X선, 적외선, 광학 조사 자료와 교차 식별되었다.
• 스피처 자료에서의 스펙트럼 에너지 분포는 300개 이상의 소스를 SED 유형으로 분류하였다: 1형(원시 항성), 평탄한 스펙트럼, 2형(고전적 T 타우리 항성).
• 후보 젊은 백색왜성 및 근적외선 탐지에 실패한 매우 은폐된 YSOs를 식별하였으며, 깊은 적외선 및 X선 조사의 중요성을 부각시켰다.