[논문 리뷰] Young massive stars in the ISOGAL survey II. The catalogue of bright YSO candidates

M. Felli, L. Testi외 2명|ArXiv.org|2002. 07. 02.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 48인용 수 30

한 줄 요약

이 논문은 ISOGAL 설문의 7 및 15 μm 적외선 데이터를 사용하여 밝은 젊은 항성 오브제크(YSO) 후보를 식별하기 위한 개선된 선별 기준을 제시한다. [15] ≤ 4.5 및 [7]–[15] ≥ 1.8 조건을 적용함으로써 후행 주계열 별에 의한 오염을 줄이고 높은 신뢰도를 달성하였다. 이 방법은 은하수 평면에 위치한 주로 밝고 빨간색인 소스를 대상으로 하여 715개의 고신뢰도 YSO 후보를 식별하였다.

ABSTRACT

The 7 and 15 um observations of selected fields in the Galactic Plane obtained with ISOCAM during the ISOGAL program offer an unique possibility to search for previously unknown YSOs, undetected by IRAS because of lower sensitivity or confusion problems. In a previous paper (Felli et al. 2000) we established criteria of general validity to select YSOs from the much larger population of Post Main Sequence (Post-MS) stars present in the ISOGAL fields by comparing radio and IR observations of five fields located at l +45 deg. The selection was based primarily on the position of the point sources in the [15] - [7]--[15] diagram, which involves only ISOGAL data and allows to find possible YSOs using the survey data alone. In the present work we revise the adopted criteria by comparing radio-identified UC HII regions and ISOGAL observations over a much larger region. The main indications of the previous analysis are confirmed, but the criteria for selecting YSO candidates had to be revised to select only bright objects, in order to limit the contamination of the sample by Post-MS stars. The revised criteria ([15]<=4.5, [7]--[15]>=1.8) are then used to extract YSO candidates from the ISOGAL Point Source Catalogue in preparation. We select a total of 715 YSO candidates, corresponding to ~2% of the sources with good detections at 7 and 15 um. The results are presented in a table form that provides an unique input list of small diameter, <=6", Galactic YSO candidates. The global properties of the sample of YSO candidates are briefly discussed.

연구 동기 및 목표

• 후행 주계열 별에 의한 오염을 줄이기 위해 ISOGAL 설문에서 젊은 항성 오브제크(YSO) 후보를 선별하는 것을 향상시키기 위해.
• 외부의 전파 데이터에 의존하지 않고, 오직 ISOGAL 데이터만을 사용하여 적외선 색상-등급도 기반으로 선별 기준을 보완하기 위해.
• 향후 거대 성분 형성 연구를 위한 고신뢰도, 고신뢰도의 밝은 YSO 후보 목록을 제작하기 위해.
• 통계적 시뮬레이션을 사용하여 ISOGAL 소스와 전파로 확인된 초소형 HII 영역(UC HII) 간의 연관성의 신뢰도를 검증하기 위해.
• 미래 설문에 적용 가능한 정량적이고 재현 가능한 방법을 제공하기 위해, [15] 등급과 [7]–[15] 색상에 기반한 YSO 식별 방법을 제시하기 위해.

제안 방법

• ISOCAM 관측에서 유도된 7 및 15 μm에서의 [15] 등급과 [7]–[15] 색상 인덱스를 사용한 개선된 선별 기준.
• ISOGAL 점원소 목록에 [15] ≤ 4.5 및 [7]–[15] ≥ 1.8 기준을 적용하여 YSO 후보를 추출함.
• ISOGAL 소스와 전파로 확인된 UC HII 영역(BWHZ 샘플) 간의 연관성의 신뢰도를 평가하기 위해 무작위 소스 샘플을 사용한 통계적 시뮬레이션을 실시함.
• 신뢰도 수치의 곱이 80%를 초과하는 색상-등급 공간 내 영역을 정의하기 위해 등급 및 색상 분포의 신뢰도 수치를 계산함.
• 특히 K 대역에서 검출되지 않은 소스의 경우를 고려하여 DENIS 설문의 K 대역 데이터를 사용하여 결과의 타당성을 교차 검증함.
• 실제 및 무작위 연관성의 분포를 시각화하기 위해 [15] 대비 [7]–[15], K–[7] 대비 [7] 등의 색상-등급도를 생성함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 오직 적외선 데이터만을 사용하여 ISOGAL 설문에서 후행 주계열 별과의 오염을 줄이고 밝은 YSO 후보를 신뢰성 있게 식별할 수 있는 기준은 무엇인가?
• RQ2 등급과 색상 컷을 사용하여 YSO 후보 샘플의 비YSO 소스에 의한 오염을 어떻게 최소화할 수 있는가?
• RQ3 다양한 등급 및 색상 범위에서 ISOGAL 소스와 전파로 확인된 UC HII 영역 간의 연관성의 통계적 신뢰도는 어느 정도인가?
• RQ4 YSO 후보의 적외선 특성은 그 밝기 및 색상과 어떻게 상관관계가 있으며, 고신뢰도 연관성은 무엇을 기반으로 정의되는가?
• RQ5 [7]–[15] 색상과 [15] 등급만으로도 외부 전파 데이터 없이도 강력하고 자율적인 YSO 선별 방법을 제공할 수 있는가?

주요 결과

• 개선된 선별 기준 [15] ≤ 4.5 및 [7]–[15] ≥ 1.8는 ISOGAL 점원소 목록에서 715개의 밝은 YSO 후보를 성공적으로 분리하였다.
• 이 기준들은 일반적인 ISOGAL 소스 집합에서 희소한 밝고 빨간색 소스 영역을 집중적으로 대상으로 함으로써 후행 주계열 별에 의한 오염을 줄였다.
• 통계적 시뮬레이션은 [15] ≤ 4.5 및 [7]–[15] ≥ 1.8 조건을 만족하는 소스가 전파로 확인된 UC HII 영역과 진정한 연관성을 가질 가능성이 매우 높음(80% 이상)을 확인하였다.
• 신뢰도 수치의 곱이 80%를 초과하는 [15] 등급 대비 [7]–[15] 색상도의 영역에서 연관성의 신뢰도가 최대가 되며, 이 영역은 이 조건을 기반으로 정의되었다.
• 좋은 K 대역 등급을 가지나 매우 빨간색 [7]–[15] 색상을 보이는 소스는 허위 연관성일 가능성이 높으며, K 대역에서 검출되지 않은 것은 진정한 YSO 연관성을 지지하는 증거로 간주된다.
• 이 방법은 거대 성분 형성 연구를 위한 후속 관측에 적합한, 유일하고 고신뢰도의 소형(6″ 이하) 은하수 YSO 후보 목록을 제작할 수 있도록 하였다.