[논문 리뷰] The Optical Gravitational Lensing Experiment. Ages of about 600 Star Clusters from the LMC

G. Pietrzyński, A. Udalski|arXiv (Cornell University)|2000. 10. 18.

Astronomy and Astrophysical Research인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 오래된 II 설문의 깊은 광도 측정 데이터를 이용해 대마젤란운성(대마젤란운성) 내 약 600개의 성운 집단에 대한 연령 결정을 제시한다. 이는 주로 7 밀리온 년, 125 밀리온 년, 800 밀리온 년에 해당하는 세 개의 뚜렷한 피크를 보이며, 간헐적인 별 형성의 흔적을 드러내며, 소마젤란운성은 더 균일한 연령 분포를 보여, 외부 요인인 마젤란운성 간의 상호작용이 이러한 별 형성 폭발을 유도할 수 있음을 시사한다.

ABSTRACT

We present results of age determination based on the standard procedure of isochrone fitting for about 600 star clusters younger than about 1.2 Gyr from the central parts of the LMC. Comparison of age distributions of star clusters from the LMC and the SMC shows that cluster formation histories are different in these galaxies. The age distribution of the LMC clusters reveals bursty nature of cluster formation in this galaxy, with contrast to the relatively uniform distribution of cluster ages in the SMC. We detected three extended peaks in the distribution of ages of LMC clusters, located at about 7 Myr, 125 Myr and 0.8 Gyr. All detected peaks have complex structure. While the structure of the youngest and the oldest peaks may be spurious due to accuracy of age determination, in the middle peak two evident sub-peaks at 100 Myr and 160 Myr are clearly seen. Similar peaks are seen in the distribution of ages of clusters from the SMC, which indicates that increased cluster formation ratio during these periods might be caused by the last encounter between the Magellanic Clouds. The sample of clusters from the LMC is overabundant in very young (<10 Myr) and old (>400 Myr) clusters, and underabundant in clusters having ages in the range from 80 to 15 Myr with respect to the studied sample of clusters from the SMC.

연구 동기 및 목표

• 광도 측정 데이터를 이용해 대마젤란운성 내 대규모 성운 집단의 정밀한 연령을 결정하기 위해.
• 대마젤란운성과 소마젤란운성의 성운 집단 형성 역사를 비교하여 별 형성 활동의 차이를 규명하기 위해.
• 대마젤란운성에서 관측된 간헐적 별 형성과 마젤란운성 간의 천체역학적 상호작용 간의 연관성을 조사하기 위해.
• 혼잡한 영역에서 이sovive 피팅을 이용한 젊은 집단과 오래된 집단의 연령 결정의 신뢰성과 정확도를 평가하기 위해.

제안 방법

• 라스캄파냐스 관측소의 1.3m 바르샤바 망원경을 이용한 오래된 II 설문의 깊은 BVI 광도 측정 데이터를 활용하였다.
• 장소별 별의 통계적 감산을 적용하여 색-등급도도(CMD)에서의 오염을 줄였다.
• Z = 0.008이며 거리 모odulus가 18.24 mag인 진화 궤적을 사용하여 이sovive 피팅을 수행하였다.
• 여러 개의 이sovive를 사용하여 나이 불확실성을, 경계적으로 맞는 모델들 간의 나이 차이의 절반으로 추정하였다.
• 우달스키 등(1999)의 간섭성 흡수 지도를 기반으로 먼지 제거 보정을 적용하였다.
• 주계열 전환점이 광도 한계(V ≈ 21.5) 내에서 관측 가능한 1.2 Gyr 이내의 집단에 집중하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대마젤란운성 내 성운 집단의 세밀한 연령 분포는 어떻게 되는가?
• RQ2 대마젤란운성의 성운 집단 형성 역사는 소마젤란운성과 비교하여 어떠한가?
• RQ3 대마젤란운성 집단의 연령 분포에서 관측된 피크들이 광도 측정 불확실성으로 인해 허위일 수 있는가?
• RQ4 대마젤란운성의 간헐적 별 형성은 마젤란운성 간의 상호작용에 의해 유도될 수 있는가?

주요 결과

• 대마젤란운성 집단의 연령 분포는 약 7 밀리온 년, 125 밀리온 년, 800 밀리온 년에 뚜렷한 피크를 보이며, 간헐적 별 형성의 흔적을 나타낸다.
• 125 밀리온 년의 중간 피크는 100 밀리온 년과 160 밀리온 년에 위치한 두 개의 통계적으로 유의미한 하위 피크를 포함하며, 이는 실재할 가능성이 높다.
• 가장 어린 피크와 가장 오래된 피크는 광도 측정 불확실성의 영향을 받을 수 있지만, 중간 피크는 강인하고 잘 제약된 상태이다.
• 대마젤란운성은 매우 어린(<10 밀리온 년) 및 오래된(>400 밀리온 년) 집단이 과잉으로 나타나며, 80~150 밀리온 년 사이의 집단은 소마젤란운성에 비해 부족한 경향을 보인다.
• 소마젤란운성에서도 유사한 연령 피크가 관측되므로, 100 밀리온 년과 160 밀리온 년의 폭발은 마지막 마젤란운성의 만남과 관련이 있을 가능성이 있다.
• 대마젤란운성의 성운 집단 형성 역사는 소마젤란운성보다 훨씬 더 간헐적임을 보이며, 서로 다른 진화 경로를 따르고 있음을 시사한다.