[논문 리뷰] Young stellar clusters in the Rosette molecular cloud. Arguments against triggered star formation

L. Cambrésy, G. Marton외 3명|Repository of the Academy's Library (Library of the Hungarian Academy of Sciences)|2013. 07. 17.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 47인용 수 13

한 줄 요약

이 연구는 로제트 분자운에서의 청색별 색깔과 밀도의 새로운 통합 분석을 통해 우금을 매핑하고 임베디드된 젊은 항성 군집을 탐지한다. UKIDSS와 WISE 데이터를 사용하여 13개의 군집(두 개는 새로운 것으로 밝혀짐)과 4,000~8,000개의 젊은 항성 물체를 식별하였으며, 관측된 연령 분포가 중심에 위치한 OB 별이 존재함에도 불구하고 광범위한 유도성 항성 형성 시나리오와 모순됨을 결론지었다.

ABSTRACT

The Rosette complex is a well studied region of the galactic plane which presents the apparent characteristics of a triggered star forming region. This is however still debated as no strong evidence corroborates this statement. We focus on characterizing the young stellar population in the Rosette complex to improve our understanding of the processes that regulate the star formation in this region. We propose an original method that relies on the joint analysis of the star color and density in the near-infrared. It leads to mapping the molecular cloud spatial distribution and detecting the embedded clusters with their characterization in terms of member number and age estimation. We have identified 13 clusters, 2 of which are new discoveries, and we estimate that the total number of young stellar objects in the Rosette ranges between 4000 and 8000 members. We find that the age distribution of the young clusters is not consistent with a general triggered scenario for the star formation in this molecular cloud. This study proves that the Rosette complex evolution is not governed by the influence of its OB star population. It suggests that the simple morphological appearance of an active region is not sufficient to conclude much about the triggering role in the star formation process. Our method of constraining the cluster properties using UKIDSS and WISE data has proven efficient, and studies of other regions of the galactic plane would definitely benefit from this approach.

연구 동기 및 목표

• 로제트 분자운(RMC) 내 젊은 항성 집단을 특성화하고, 거대 항성들이 항성 형성 촉진에 미치는 역할을 명확히 하기 위해.
• 로제트 분자운의 형태학적 특징이 중심에 위치한 OB 별의 이온화에 의해 유도된 항성 형성이 나타나는지 여부에 대한 오랫동안 이어진 논쟁을 해결하기 위해.
• 근적외선 및 중적외선 데이터에서 별 색깔과 밀도의 통합 분석을 통해 임베디드된 군집을 탐지하고 특성화하는 데 새로운 방법을 개발하고 검증하기 위해.
• 우금 효과를 고려하여 로제트 분자운 전역에서 젊은 항성 물체(YSOs)의 총 수와 그들의 연령 분포를 추정하기 위해.

제안 방법

• 근적외선(ukidss jhks) 및 중적외선(wise 3.4–22 μm) 광도 측정치를 통합 분석하여 우금을 매핑하고 항성 과밀도를 식별하였다.
• 배경 천체의 적색화를 기반으로 한 우금 매핑을 통해-dust 우금을 보정하여 편향 없는 군집 표면 밀도 추정이 가능하도록 하였다.
• 적외선 색깔과 밝기의 비교를 통해 젊은 항성 물체(YSOs)와 필드 항성 간을 구분하기 위해 색-등급도도 분석을 적용하였다.
• 1~22 μm 범위의 SED 모델링과 WISE 광도 측정치를 조합하여 개별 군집 구성원의 연령과 진화 상태를 추정하였다.
• 적외선 빛의 방출과 적색화를 기반으로 유도된 열량 밀도도 지도의 교차 검증을 위해 허셀의 submillimeter 데이터를 사용하였다.
• 우금 보정된 배경 필드 항성 밀도를 초과하는 YSO 수를 추정하기 위해 통계적 방법을 구현하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 로제트 분자운의 항성 형성은 중심에 위치한 OB 연합 NGC 2244의 이온화 피드백에 의해 유도되는가?
• RQ2 로제트 분자운 내 젊은 항성 물체(YSOs)의 실제 수는 얼마이며, 임베디드된 군집들 사이에서 어떻게 공간적으로 분포되어 있는가?
• RQ3 로제트 분자운 내 군집들의 관측된 연령이 순차적이고 유도된 형성 시나리오를 지지하는가?
• RQ4 근적외선 및 중적외선 데이터에서 별 색깔과 밀도의 통합 분석이 임베디드된 군집을 효과적으로 탐지하고 특성화할 수 있는가?
• RQ5 은하간 우금이 군집 구성원의 탐지와 그 성질 추정에 얼마나 심각한 편향을 초래하는가?

주요 결과

• 로제트 분자운 내 13개의 젊은 항성 군집이 식별되었으며, 그 중 두 개는 이전에 발견되지 않은 것으로 밝혀졌다.
• 로제트 분자운 내 젊은 항성 물체(YSOs)의 총 수는 모여 있는 분자운까지의 시선 거리에 따라 4,000에서 8,000개 사이로 추정된다.
• YSO의 광도 함수는 Ks ≈ 14 mag에서 피크를 이룬다. 이는 UKIDSS가 이 지역 내 YSO 집단에 대해 완전성을 확보하고 있음을 시사한다.
• WISE 광도 측정치와 SED 분석을 통해 535명의 개별 군집 구성원이 식별되었으며, 중적외선 색깔을 기반으로 연령 추정이 이루어졌다.
• 군집의 연령 분포는 유도된 항성 형성 시나리오와 일치하지 않으며, 중심에 위치한 NGC 2244 군집을 초월해 순차적인 연령 진행이 관측되지 않았다.
• NGC 2244에 거대한 OB 별이 존재함에도 불구하고, 주변 군집들에서 항성 형성의 유도 또는 억제에 대한 유의미한 증거는 발견되지 않았다.