[论文解读] 207 New Open Star Clusters within 1 kpc from Gaia Data Release 2

Gyuheon Sim, Sang Hyun Lee+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 16, 2019

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 16被引用 58

一句话总结

该研究对 Gaia DR2 数据进行视觉搜索，在 1 kpc 内识别出 655 个簇候选对象，经等时线验证，交叉匹配现有目录后给出207 个新发现的开放簇。

ABSTRACT

We conducted a survey of open clusters within 1 kpc from the Sun using the astrometric and photometric data of the Gaia Data Release 2. We found 655 cluster candidates by visual inspection of the stellar distributions in proper motion space and spatial distributions in l-b space. All of the 655 cluster candidates have a well defined main-sequence except for two candidates if we consider that the main sequence of very young clusters is somewhat broad due to differential extinction. Cross-matching of our 653 open clusters with known open clusters in various catalogs resulted in 207 new open clusters. We present the physical properties of the newly discovered open clusters. The majority of the newly discovered open clusters are of young to intermediate age and have less than ~50 member stars.

研究动机与目标

• 使用 Gaia DR2 数据在 1 kpc 内识别先前未知的开放簇。
• 提出一种两步法，将视觉检查与定量验证相结合，以最小化域内星污染。
• 推导簇参数（中心、半径、距离、年龄、形状），并通过 CMDs 评估物理真实性。
• 提供新发现簇的目录及其基本天体测量和结构属性。

提出的方法

• 将天空分割为 3628 个区域，在角动量、视差、以及空间分布中进行视觉搜索，以识别簇候选。
• 在自行运动空间应用 mean-shift 来确定簇中心，并使用高斯混合模型来定义空间分布。
• 从视差分布的众数估计簇距离，并使用高斯核 CMD 拟合，结合 Z=0.02 PARSEC 等时线推导年龄。
• 在自行运动和 l-b 空间迭代细化中心、半径和形状，直到六个参数收敛。
• 将候选对象与 DALM、MWSC 和 COCD 目录进行交叉匹配，以识别新簇，并根据一致性标准分配代码。

实验结果

研究问题

• RQ1 Gaia DR2 数据是否能够在 1 kpc 内揭示在先前目录中未被识别的新开放簇？
• RQ2 将视觉检查与多维 Gaia 数据相结合在多大程度上可靠地区分簇成员与场星？
• RQ3 新发现簇的结构与天体测量属性（中心、半径、距离、年龄）是什么？
• RQ4 在 CMD 验证后，视觉筛选的候选对象中有多少比例是物理真实的簇？
• RQ5 新簇在空间和运动学上与已知簇及 MW 结构有何关系？

主要发现

• 共分析了 655 个视觉筛选的簇候选对象。
• 经过 CMD 验证后，655 个候选中有 653 个被确认是具有物理意义的开放簇（99.7%）。
• 在与已知目录（DALM、MWSC、COCD）进行交叉匹配并应用三条件一致性检验后，识别出 207 个新开放簇。
• 使用 GMM 与 mean-shift 分析推导距离、自行运动和空间范围，并通过 PARSEC Z=0.02 等时线拟合 CMD 以确定年龄。
• 该目录提供新簇的天球坐标、自行运动、视差、GMM 半径、核心半径、成员数以及年龄。