[論文レビュー] Star complexes and stellar populations in NGC 6822 - Comparison with the Magellanic Clouds

A. Karampelas, A. Dapergolas+5 more|ArXiv.org|Feb 11, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 26被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、統計的密度閾値を超える若い星の数の等高線を用いて、矮小不規則銀河NGC 6822における星団の同定とマッピングを行い、空間的・時間的側面における階層的星形成パターンを明らかにした。主な発見として、150–400 pcおよび最大800 pcの二重モードのサイズ分布が得られ、星の凝集体、団、スーパーコンプレックスの階層的構造を示唆した。また、350 ± 50 Myr以前の強い相互作用の証拠が、古い星形成構造と若い星形成構造のずれから得られた。

ABSTRACT

The star complexes (large scale star forming regions) of NGC 6822 were traced and mapped and their size distribution was compared with the size distribution of star complexes in the Magellanic Clouds (MCs). Furthermore, the spatial distributions of different age stellar populations were compared with each other. The star complexes of NGC 6822 were determined by using the isopleths, based on star counts, of the young stars of the galaxy, using a statistical cutoff limit in density. In order to map them and determine their geometrical properties, an ellipse was fitted to every distinct region satisfying this minimum limit. The Kolmogorov-Smirnov statistical test was used to study possible patterns in their size distribution. Isopleths were also used to study the stellar populations of NGC 6822. The star complexes of NGC 6822 were detected and a list of their positions and sizes was produced. Indications of hierarchical star formation, in terms of spatial distribution, time evolution and preferable sizes were found in NGC 6822 and the MCs. The spatial distribution of the various age stellar populations has indicated traces of an interaction in NGC 6822, dated before 350 +/- 50 Myr.

研究の動機と目的

• 若星密度の等高線を用いて、NGC 6822における星団を同定およびマッピングすること。
• 空間的分布、時間的進化、好ましいサイズの側面から、階層的星形成パターンを調査すること。
• NGC 6822における星団のサイズ分布を大マゼラン雲のそれと比較すること。
• 異なる年齢の星族の空間的分布を分析し、過去の動的相互作用を推測すること。
• 低質量銀河における階層的星形成モデル（Efremov & Elmegreenモデル）の妥当性を検証すること。

提案手法

• 局所銀河団調査カタログの若星数に等高線解析を適用し、星団を定義する統計的カットオフを用いた。
• 明確な高密度領域に楕円をフィットして、各団の幾何的特性（位置、サイズ、方位）を決定した。
• NGC 6822と大マゼラン雲の間でサイズ分布パターンの有意差を検出するために、両側検定のコルモゴロフ＝スミルノフ検定を用いた。
• 色mag図から空間マップに星族を投影し、大規模構造のずれを分析した。
• 年齢閾値（350 ± 50 Myr）を用いて若星と古星を分離し、空間的相関を評価した。
• SFRおよびガス特徴の年齢と一致するか、350 ± 50 Myrの相互作用スケールを独立に評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 6822における星団は、Efremov & Elmegreenモデルが予測するように、空間的・時間的側面で階層的組織を持つのか？
• RQ2 NGC 6822における星団のサイズ分布は、大マゼラン雲のそれと統計的に類似しているのか？
• RQ3 若い星形成構造と古い星形成構造のずれに基づいて、NGC 6822に過去の強い相互作用の証拠があるのか？
• RQ4 観測された星団のサイズ分布は、星の凝集体、団、スーパーコンプレックスに対応する明確なグループに分けることができるのか？
• RQ5 350 ± 50 Myrの相互作用スケールは、SFRおよびガス運動論的推定値と整合的なのか？

主な発見

• 若星数の等高線を統計的密度閾値を超えて用いることで、NGC 6822における星団が成功裏に同定され、カタログ化された。
• NGC 6822における星団のサイズ分布は、150–400 pcおよび最大800 pcの二つの主要なグループを示し、凝集体、団、スーパーコンプレックスへの階層的分類を支持した。
• 若い星族（棒状、P.A. ~10°）と古い星族（楕円形、P.A. ~130°）のずれから、350 ± 50 Myr以前の強い過去の相互作用が示唆された。
• この相互作用のスケールは、星形成の増加の開始時期および潮汐ガス特徴（例：巨大穴、潮汐腕）の形成時期（ともに約130–140 Myr）と整合的であった。
• 星族の空間的分布から、古い星族は最近の星形成バーストよりも前に形成されており、400–600 Myrの期間にわたり星の混合は顕著でないことが示唆された。
• 本研究は、低金属量・矮小不規則銀河（NGC 6822および大マゼラン雲を含む）において、階層的星形成モデルの普遍的適用可能性を確認した。