[논문 리뷰] The Hercules-Lyra Association revisited New age estimation and multiplicity study

T. Eisenbeiß, M. Ammler‐von Eiff외 6명|arXiv (Cornell University)|2013. 12. 14.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 87인용 수 24

한 줄 요약

이 연구는 다중 파장 관측을 통해 허큘레스-라이라 연합(Her-Lyr)을 재검토하여 연령과 다중성 특성을 정밀화한다. 리튬 등가 폭, X선 복사선 밝기, 항성 운동을 분석함으로써 저자들은 약 250 Myr의 기어로크로노로지 연령을 유도하고, 상당한 리튬 분포가 존재함을 확인하여 복잡한 형성 역사를 시사한다. 이 연합은 펠라이아데스와 우라무 이동군 사이의 중간 연령 집단일 가능성이 높다.

ABSTRACT

The Her-Lyr assoc., a nearby young MG, contains a few tens of ZAMS stars of SpT F to M. The existence and the properties of the Her-Lyr assoc. are controversial and discussed in the literature. The present work reassesses properties and the member list of Her-Lyr assoc., based on kinematics and age. Many objects form multiple systems or have low-mass companions and so we need to account for multiplicity. We use our own new imaging obs. and archival data to identify multiple systems. The colors and magnitudes of kinematic candidates are compared to isochrones. We derive further information on the age based on Li depletion, rotation, and coronal and chromospheric activity. A set of canonical members is identified to infer mean properties. Membership criteria are derived from the mean properties and used to discard non-members. The candidates selected from the literature belong to 35 stellar systems, 42.9% of which are multiple. Four multiple systems are confirmed in this work by common proper motion. An orbital solution is presented for the binary system HH Leo B and C. Indeed, a group of candidates displays signatures of youth. 7 canonical members are identified. The distribution of EWLi of canonical Her-Lyr members is spread widely and is similar to that of the Pleiades and the UMa group. Gyrochronology gives an age of 257+-46 Myr which is in between the ages of the Pleiades and the Ursa Major group. The measures of chromospheric and coronal activity support the young age. Four membership criteria are presented based on kinematics, EWLi, chromospheric activity, and gyro. age. In total, 11 stars are identified as certain members including co-moving objects plus additional 23 possible members while 14 candidates are doubtful or can be rejected. A comparison to the mass function, however, indicates the presence of a large number of additional unidentified low-mass members.

연구 동기 및 목표

• 향상된 항성 파arameter와 기어로크로노로지 모델을 활용하여 허큘레스-라이라 연합의 연령을 재평가한다.
• 항성 조사의 완전성을 향상시키기 위해 Her-Lyr 구성원의 다중성 특성을 조사한다.
• 젊은 이동군의 형성 및 진화를 이해하기 위해 리튬 농도 분포를 분석한다.
• 다른 근접한 이동군(예: UMa, AB Dor, SACY) 및 국지 연합(LA)과의 연합 관계를 명확히 한다.
• 해상도 영상 및 운동량 분석을 통해 저질량 및 가능성이 있는 천체형 왜성의 공전을 다룬다.

제안 방법

• VLT 및 칼라호 천문대의 고해상도 분광법을 활용하여 항성 파arameter, 철 농도 및 리튬 농도를 측정하였다.
• 자전 주기를 활용한 기어로크로노로지 모델을 적용하여 연령를 추정하였으며, 평균 연령 ~250 Myr를 도출하였다.
• X선 복사선 밝기 함수(LX)를 분석하여 펠라이아데스와 비교하고 청소년기 및 활동 수준을 평가하였다.
• 비구성원을 식별하고 가능한 오래된 항성 흐름을 조사하기 위해 UV-공간도를 구성하였다.
• 광학적 및 천문학적 데이터를 활용하여 공통 운동량과 시공간 동시성에 기반해 이중성 및 다중성 시스템을 탐지하고 확인하였다.
• SIMBAD, VizieR, HEASARC 데이터베이스를 활용하여 교차 식별 및 기록 자료 통합을 수행하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기어로크로노로지와 리튬 농도에 기반하여 허큘레스-라이라 연합의 정밀 연령는 얼마인가요?
• RQ2 Her-Lyr의 리튬 등가 폭 분포는 펠라이아데스 및 다른 젊은 연합과 비교하여 어떻게 다릅니까?
• RQ3 Her-Lyr 연합의 다중성 빈도와 동반성의 성격은 무엇이며, 특히 저질량 및 천체형 왜성 후보는 어떤가요?
• RQ4 Her-Lyr 연합은 운동학적 및 천체역학적으로 다른 국지 이동군들(예: UMa, AB Dor, SACY)과 연결되어 있나요?
• RQ5 UV-공간도에서 관측된 비구성원 분포의 기원은 무엇이며, 이는 약 1 Gyr된 항성 흐름을 나타내는가요?

주요 결과

• 허큘레스-라이라 연합은 약 250 Myr의 기어로크로노로지 평균 연령를 유도하였다.
• 상당한 리튬 등가 폭 분포가 관측되었으며, 이는 펠라이아데스와 유사하고 우라무 군보다 더 넓은 분포를 보이며, 복잡한 진화 또는 다중 형성 이벤트를 시사한다.
• Her-Lyr의 X선 복사선 밝기 함수는 펠라이아데스와 유사하여 청소년기 및 활성 자기장 활동을 지지한다.
• 질량 함수는 약 0.7 M☉까지 잘 정의되어 있어 태양계 근처에 검출되지 않은 저질량 항성의 큰 집단이 존재함을 시사한다.
• UV-공간도에서의 비구성원은 약 1 Gyr된 항성 흐름을 추적할 수 있으며, 오염 또는 천체역학적 진화의 가능성을 시사한다.
• 많은 후보 구성원들이 분광학적 또는 자전 주기 데이터를 보유하지 못하여, 구성원 기준과 항성 조사의 정밀화를 위해 향후 관측이 필요함을 시사한다.