[논문 리뷰] Mapping of the extinction in Giant Molecular Clouds using optical star counts

L. Cambrésy|arXiv (Cornell University)|1999. 03. 10.

Astrophysics and Star Formation Studies인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 미국 해군天文초점측정기계(USNO-Precision Measuring Machine)의 광학성분 수를 이용하여 14개의 근접한 은하계 거대분자운우를 대규모로 통찰한 고체 지도를 제시한다. 적응형 격자와 웨이브렛 분해를 적용하여 통찰 분포를 유도한다. 연구 결과, 각 구 nu의 약 50% 질량이 시각적 통찰도 <1 mag 영역에 위치하며, 최대 25.5 mag까지의 통찰도 외삽이 가능한 통합 질량-통찰도 관계를 수립한다.

ABSTRACT

This paper presents large scale extinction maps of most nearby Giant Molecular Clouds of the Galaxy (Lupus, rho-Ophiuchus, Scorpius, Coalsack, Taurus, Chamaeleon, Musca, Corona Australis, Serpens, IC 5146, Vela, Orion, Monoceros R1 and R2, Rosette, Carina) derived from a star count method using an adaptive grid and a wavelet decomposition applied to the optical data provided by the USNO-Precision Measuring Machine. The distribution of the extinction in the clouds leads to estimate their total individual masses M and their maximum of extinction. I show that the relation between the mass contained within an iso-extinction contour and the extinction is similar from cloud to cloud and allows the extrapolation of the maximum of extinction in the range 5.7 to 25.5 magnitudes. I found that about half of the mass is contained in regions where the visual extinction is smaller than 1 magnitude. The star count method used on large scale (about 250 square degrees) is a powerful and relatively straightforward method to estimate the mass of molecular complexes. A systematic study of the all sky would lead to discover new clouds as I did in the Lupus complex for which I found a sixth cloud of about 10^4 solar masses.

연구 동기 및 목표

• 광학성분 수를 이용하여 근접한 거대분자운우에 대해 대규모 고해상도 통찰도 맵을 제작하기.
• 통찰도 수준에 상대적인 구 nu 내 질량 분포를 정량화하기.
• 다양한 GMC에 적용 가능한 통합 질량-통찰도 관계를 수립하여 최대 통찰도를 외삽하기.
• 체계적인 하늘 조사로 이전에 발견되지 않은 구 nu 구조를 식별하기.
• 광학성분 수 방법이 대규모에서 분자운우 질량을 맵핑하는 데 효과적임을 입증하기.

제안 방법

• 약 250 제곱도의 영역에서 미국 해군 천체측정기계(USNO-Precision Measuring Machine)가 수집한 데이터로부터 광학성분 수를 유도하였다.
• 조사 영역 전역에서 통찰도 변화를 공간적으로 해상화하기 위해 적응형 격자를 적용하였다.
• 다중 척도에서의 구조 탐지를 위해 웨이브렛 분해를 사용하였다.
• 각 구 nu 뒤의 배경 성분의 비율 표면 밀도에서 통찰도 값을 유추하였다.
• 유도된 통찰도 분포와 표준 통찰도 법칙을 사용하여 등통찰도 등고선 내 질량을 추정하였다.
• 다양한 구 nu에서 통합 질량-통찰도 관계를 보정하여 최대 통찰도 값의 외삽을 가능하게 하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 광학성분 수를 이용하여 근접한 거대분자운우의 통찰도 공간 분포는 어떻게 되는가?
• RQ2 GMC의 질량은 시각적 통찰도 수준에 상대적으로 어떻게 분포되어 있는가?
• RQ3 다양한 GMC에 적용 가능한 통합 질량-통찰도 관계를 수립하여 최대 통찰도를 예측할 수 있는가?
• RQ4 이 구 nu의 다양한 통찰도 영역 내에 포함된 총 질량은 얼마인가?
• RQ5 체계적인 성분 수 조사로 이전에 알려지지 않은 구 nu 성분을 탐지할 수 있는가?

주요 결과

• 거대분자운우의 총 질량 약 50%가 시각적 통찰도가 1 magnitude 미만인 영역에 위치한다.
• 다양한 GMC 간 통찰도-질량 관계는 일관되며, 관측된 등고선에서 최대 통찰도 값을 외삽하는 데 가능하게 한다.
• 연구된 구 nu의 최대 통찰도는 5.7에서 25.5 magnitudes 사이이며, 가장 높은 값은 밀도 핵심 영역에서 발견되었다.
• 이 방법을 통해 루푸스 복합체에서 약 10^4 태양질량의 새로운, 이전에 발견되지 않은 구 nu가 발견되었다.
• 대규모 영역에 걸쳐 적용된 성분 수 방법은 분자 복합체의 질량을 추정하는 데 강력하고 효율적인 방법을 제공한다.