[논문 리뷰] The Ara OB1a association: Stellar population and star formation history

G. Baume, G. Carraro외 2명|El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual (National University of La Plata)|2011. 05. 18.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 34인용 수 13

한 줄 요약

이 연구는 광학(UBVIHα) 및 적외선(2MASS, VVV, Spitzer/IRAC) 데이터를 사용하여 Ara OB1a 연합의 깊고 다중 파장의 광학적 촬영 조사 결과를 제시한다. 이는 NGC 6167, NGC 6193 및 IRAS 16375-4854에 대한 신뢰할 수 있는 연령 및 거리 추정치를 도출한다. 연구 결과, 세 그룹 모두 수직은 ~1300 pc 거리에 위치해 있으며 사기리우스-카리나 은하수의 일부이지만, 매우 넓은 연령 범위를 보인다—NGC 6167는 약 20–30 Myr, NGC 6193는 1–5 Myr, IRAS 16375-4854는 1 Myr 미만으로 추정된다. 이는 지역 내 장기간 지속되며, 가능하면 유도된 별 형성의 흔적을 보이며, NGC 6193에서 공시성의 부재를 확인하는 데 기여한다.

ABSTRACT

Context: The Ara OB1a association is a nearby complex in the fourth Galactic quadrant where a number of young/embedded star clusters are projected close to more evolved, intermediate age clusters. It is also rich in interstellar matter, and contains evidence of the interplay between massive stars and their surrounding medium, such as the rim HII region NGC 6188. Aims: We provide robust estimates of the fundamental parameters (age and distance) of the two most prominent stellar clusters, NGC 6167 and NGC 6193, that may be used as a basis for studing the star formation history of the region. Methods: The study is based on a photometric optical survey (UBVIHa) of NGC 6167 and NGC 6193 and their nearby field, complemented with public data from 2MASS-VVV, UCAC3, and IRAC-Spitzer in this region. Results: We produce a uniform photometric catalogue and estimate more robustly the fundamental parameters of NGC 6167 and NGC 6193, in addition to the IRAS 16375-4854 source. As a consequence, all of them are located at approximately the same distance from the Sun in the Sagittarius-Carina Galactic arm. However, the ages we estimate differ widely: NGC 6167 is found to be an intermediate-age cluster (20-30 Myr), NGC 6193 a very young one (1-5 Myr) with PMS, H? emitters and class II objects, and the IRAS 16375-4854 source is the youngest of the three containing several YSOs. Conclusions: These results support a picture in which Ara OB1a is a region where star formation has proceeded for several tens of Myr until the present. The difference in the ages of the different stellar groups can be interpreted as a consequence of a triggered star formation process. In the specific case of NGC 6193, we find evidence of possible non-coeval star formation.

연구 동기 및 목표

• 이전에 희박하고 정밀도가 낮은 광학 촬영 데이터에 의존해 온, Ara OB1a 연합 내 두드러진 별단인 NGC 6167 및 NGC 6193의 연령과 거리 추정치를 더 정확하고 신뢰할 수 있게 향상시키기 위해.
• 예비 주계열성(Pre-main sequence, PMS) 별, Hα 발광체, 등급 II 물체를 포함한 항성 집단 분석을 통해 Ara OB1a의 별 형성 역사를 조사하기 위해.
• 별단 간 관측된 연령 차이가 순차적 또는 유도된 별 형성 과정을 나타내는지 판단하기 위해.
• NGC 6193 내 거대 별들이 내는 매질의 피드백, 예를 들어 이온화 기체 및 별 형성 영향을 분석하여, 인근 분자구름 내에서 지속적인 별 형성의 유도 메커니즘을 평가하기 위해.

제안 방법

• NGC 6167 및 NGC 6193의 중심 영역과 주변 영역을 대상으로 UBVIHα 대역에서 깊고 균일한 CCD 광학 촬영 조사를 수행하였다.
• 2MASS-VVV, UCAC3 및 Spitzer/IRAC의 공개 데이터와 새로운 광학 데이터를 융합하여 다중 파장 광학 촬영 목록을 구축하였다.
• 색도-등급도(CMDs) 및 색도-색도도(TCDs)를 사용하여 별단의 적색화, 거리 모odulus 및 연령 추정치를 도출하였다.
• Hα 발광을 통해 예비 주계열성(PMS) 별을 식별하고, 등급 II/III 물체의 분류를 통해 수축 연령 및 핵 연령을 추정하였다.
• 다양한 광학 도표에서 동시에 선택 기준을 적용하고, 차트를 활용하여 구성원 식별을 확인하고 오염을 최소화하였다.
• R_V 파rameter를 사용하여 간성적 적색화를 평가하고, RCW 108 및 NGC 6188와 같은 알려진 성운 구조와 비교하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 현대 CCD 광학 촬영 및 다중 파장 데이터를 기반으로, NGC 6167 및 NGC 6193에 대한 가장 정확한 연령 및 거리 추정치는 무엇인가요?
• RQ2 NGC 6167, NGC 6193 및 IRAS 16375-4854 간의 관측된 연령 차이는 Ara OB1a에서 순차적 또는 유도된 별 형성 과정을 나타내는가요?
• RQ3 특히 핵 연령과 수축 연령 간의 괴리에서 NGC 6193에서 공시성의 부재를 뒷받침하는 증거가 있는가요?
• RQ4 NGC 6193 및 IRAS 16375-4854의 항성 집단(PMS, Hα 발광체, 등급 II 물체)은 지속적이거나 최근의 별 형성 가설을 뒷받침하는가요?
• RQ5 NGC 6193 내 거대 별들이 주변 간성 매질을 어떻게 형성하고, 인접한 영역인 RCW 108에서 별 형성을 유도하는가요?

주요 결과

• NGC 6167는 주계열성의 존재와 강한 Hα 발광 또는 PMS 별의 부재에 기반하여 약 20–30 Myr의 중간 연령 별단으로 추정된다.
• NGC 6193는 예비 주계열성(PMS) 별, Hα 발광체 및 등급 II 물체의 검출을 통해 1–5 Myr의 매우 어린 별단으로 확인되었다.
• IRAS 16375-4854는 세 그룹 중 가장 어린 것으로 추정되며, 약 1 Myr 미만의 연령을 가질 가능성이 높고, 여러 YSOs를 포함하고 있어 지속적이거나 매우 최근의 별 형성을 나타낸다.
• 모든 세 그룹—NGC 6167, NGC 6193 및 IRAS 16375-4854—은 태양으로부터 약 1300 pc의 동일한 거리에 위치해 있으며, 사기리우스-카리나 은하수의 일부로 간주된다.
• NGC 6193에서는 수축 연령(PMS 진화 기반)이 핵 연령보다 略으로 오래된 것으로 나타나, 비공시성의 별 형성 또는 복잡한 형성 역사를 시사한다.
• NGC 6193가 림 HII 영역인 RCW 108(NGC 6188)과 공간적·운동적 연관성을 보이며, 거대 별과 이온화 기체의 존재가 별 형성의 유도 메커니즘을 뒷받침한다. 즉, 별단의 이온화 복사가 주변 분자구름을 압축하고 별 형성을 유도했다.