[논문 리뷰] Investigation of the Pleiades cluster. IV. The radial structure

D. Raboud, J. C. Mermilliod|arXiv (Cornell University)|1997. 08. 15.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 2인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 보리새우성운의 복합성 멤버 목록과 CORAVEL에서 확보한 적외선 속도 데이터를 이용하여 별의 중심에서 멀어지는 방향의 구조를 분석한다. 이 연구에서는 스펙트럼형 K0까지의 270개의 별과 다중성계를 분석하여 이중성과 단일 별 간의 질량 분리 현상이 명확히 드러나며, 중심에 집중된 구형 핵심부(핵심 반경 0.6° 또는 1.4 pc)와 외곽의 타원형 영역(타원도 0.17)을 확인한다. 단일 별과 주성의 질량 함수는 상당히 다름을 보이며, 이는 성운의 구조적 진화가 동적 과정에 의해 영향을 받았음을 시사한다.

ABSTRACT

On the basis of the best available member list and duplicity information, we have studied the radial distribution of 270 stars and multiple systems earlier than K0 in the Pleiades. Five new long period spectroscopic binaries have been identified from the CORAVEL observations. We have found a clear mass segregation between binaries and single stars, which is explained by the greater average mass of the multiple systems. The mass function of the single stars and primaries appears to be significantly different. While the central part of the cluster is spherical, the outer part is clearly elliptical, with an ellipticity of 0.17. The various parameters describing the Pleiades are (for a distance of 125 pc): core radius r_{c}=0.6 deg (1.4 pc), tidal radius r_{t}=7.4 deg (16 pc), half mass radius r_{m/2}=0.88 deg (1.9 pc), harmonic radius r=1.82 deg (4 pc). Low-mass stars (later than K0) probably extend further out and new proper motion and radial velocity surveys over a larger area and to fainter magnitudes would be very important to improve the description of the cluster structure and complete mass function.

연구 동기 및 목표

• 가장 양호한 멤버 목록과 이중성 데이터를 이용하여 보리새우성운 내 별과 다중성계의 중심에서 멀어지는 방향 분포를 규명하는 것.
• 성운 내 단일 별과 이중성계 간 질량 분리 현상의 존재와 성격을 조사하는 것.
• 핵심부, 반질량 반경, 중력 영향 범위 등 성운의 공간적 구조를 특성화하고 구형 대칭성의 편차를 평가하는 것.
• 다양한 역학적 진화 과정을 유추하기 위해 단일 별과 주성의 질량 함수를 비교하는 것.

제안 방법

• CORAVEL 관측에서 확보한 적외선 속도 데이터를 이용하여 성운 멤버 중 장기간의 복합 스펙트럼 이중성을 식별하고 확인함.
• 보리새우성운 내 K0 스펙트럼형 이전까지의 270개의 별과 다중성계로 구성된 종합 목록을 편성함.
• 천문측위 및 운동학적 데이터를 이용하여 핵심 반경, 반질량 반경, 중력 영향 범위 등의 중심에서 멀어지는 방향 분포 파rameter를 측정함.
• 공간 분포의 구형 대칭성 편차를 분석하여 외곽 영역의 타원도를 정량화함.
• 다양한 역학적 과정을 유추하기 위해 단일 별과 주성의 질량 함수를 비교함.
• 각도 반경을 물리적 단위(pc)로 변환하기 위해 거리 125 pc를 사용함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 보리새우성운 내 단일 별과 이중성계 간 질량 분리 현상이 존재하는가?
• RQ2 핵심 반경, 반질량 반경, 중력 영향 범위와 같은 보리새우성운의 주요 구조적 파rameter는 무엇인가?
• RQ3 성운의 외곽 영역이 상당한 타원도를 보이며, 그 크기는 얼마인가?
• RQ4 성운 내 단일 별과 주성의 질량 함수는 어떻게 다름을 보이며, 이는 어떤 역학적 진화 과정을 시사하는가?
• RQ5 저질량 별(스펙트럼형 K0 이후)은 주 성운의 구조를 초월하여 얼마나 뻗어나가는가? 향후 조사가 질량 함수를 어떻게 향상시킬 수 있는가?

주요 결과

• 성운의 핵심부는 0.6°(1.4 pc)의 반경을 가지며, 반질량 반경은 0.88°(1.9 pc), 조화 평균 반경은 1.82°(4 pc)이다.
• 성운의 중력 영향 범위는 7.4°(16 pc)이며, 이는 중력 영향의 범위를 나타낸다.
• 성운의 외곽 영역은 타원형이며 타원도는 0.17로, 구형 대칭성에서의 편차를 보인다.
• 이중성과 단일 별 간에 명백한 질량 분리 현상이 관측되며, 이는 다중성계의 평균 질량이 더 높기 때문으로 기인된다.
• 단일 별의 질량 함수는 주성의 질량 함수와 상당히 다름을 보이며, 이는 서로 다른 역학적 역사가 있음을 시사한다.
• 저질량 별(스펙트럼형 K0 이후)은 주 성운의 구조를 초월하여 뻗어나가 있을 가능성이 있으며, 이는 성운의 질량 함수를 완전히 맵핑하기 위해 더 깊은 조사가 필요함을 시사한다.