[论文解读] Stellar tracers of the Cygnus Arm. II: A young open cluster in Cam OB3

I. Negueruela, A. Marco|arXiv (Cornell University)|Oct 14, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 25被引用 6

一句话总结

本研究利用O型星BD +56°864和LS I +57°138周围早型星的uvby测光与光谱数据，识别并表征了位于天鹅臂中一个此前未被编目记录的年轻疏散星团Alicante 1。该星团的距离模数被精确测定为13.0 ± 0.2，证实了Cam OB3位于天鹅臂的位置，并确立其作为外银河旋臂结构的关键示踪体，其消光定律一致（R ≈ 3.0）。

ABSTRACT

Cam OB3 is the only defined OB association believed to belong to the Outer Galactic Arm or Cygnus Arm. Very few members have been observed and the distance modulus to the association is not well known. We attempt a more complete description of the population of Cam OB3 and a better determination of its distance modulus. We present uvby photometry of the area surrounding the O-type stars BD +56 864 and LS I +57 138, finding a clear sequence of early-type stars that define an uncatalogued open cluster, which we call Alicante 1. We also present spectroscopy of stars in this cluster and the surrounding association. From the spectral types for 18 very likely members of the association and UBV photometry found in the literature, we derive individual reddenings, finding a extinction law close to standard and an average distance modulus DM=13.0+-0.4. This value is in excellent agreement with the distance modulus to the new cluster Alicante 1 found by fitting the photometric sequence to the ZAMS. In spite of the presence of several O-type stars, Alicante 1 is a very sparsely populated open cluster, with an almost total absence of early B-type stars. Our results definitely confirm Cam OB3 to be located on the Cygnus Arm and identify the first open cluster known to belong to the association.

研究动机与目标

• 为解决被认为属于天鹅臂的OB星协Cam OB3的不确定距离和成员身份问题。
• 识别并表征BD +56°864和LS I +57°138周围区域中一个此前未被编目的疏散星团。
• 通过多历元测光与光谱数据，改进Cam OB3的距离模数与消光定律的测定。
• 通过比较星团成员与场星成员的距离模数，确认该星协位于天鹅臂。
• 评估该区域大质量恒星的空间分布与演化状态，特别是星团成员稀疏的特性。

提出的方法

• 利用位于卡拉斯托天文台的2.2米望远镜上的BUSCA仪器，对Cam OB3区域的恒星获取uvby斯特罗姆伦测光数据。
• 使用DAOPHOT软件包进行点扩散函数（PSF）测光，以准确测定单个恒星的星等与颜色。
• 将测光数据与文献中已有的UBV测光数据及《明亮恒星目录》中的光谱数据相结合，以确定光谱类型与个别恒星的消光量。
• 将早型星的观测测光序列与零龄主序（ZAMS）进行拟合，以推导新识别出的星团Alicante 1的距离模数。
• 利用个别消光量与R = 3.0的消光律，推导星团成员与场星成员的一致距离模数。
• 通过空间分布与自行分析评估星团成员身份与结构特性，确认其为一个稀疏、低质量的星团。

实验结果

研究问题

• RQ1 BD +56°864与LS I +57°138周围区域是否包含一个此前未被探测到的疏散星团？
• RQ2 Cam OB3的精确距离模数是多少？是否能证实其位于天鹅臂？
• RQ3 Cam OB3方向的消光律（R）是多少？与标准值相比如何？
• RQ4 为何星团Alicante 1如此稀疏，尽管存在O型星，却几乎检测不到早型B型星？
• RQ5 Cam OB3星团成员与场星成员的距离模数有何差异？这对星协的结构有何启示？

主要发现

• 在Cam OB3区域识别出一个新的疏散星团，命名为Alicante 1，其中心位置为赤经03h 59m 18.29s，赤纬+57°14′13.7″（J2000），空间范围约2.3 pc。
• 通过测光序列与ZAMS拟合，Alicante 1的距离模数被确定为13.0 ± 0.2，证实其属于天鹅臂。
• 18个可能的Cam OB3成员的平均距离模数为13.0 ± 0.4，与星团距离一致，支持其距离为4.0 ± 0.4 kpc。
• 该区域的消光律为R ≈ 3.0，与标准星际消光高度一致，且与Zdanavičius等人（2005）的测光结果相符。
• 尽管存在O型星，Alicante 1仍为一个极为稀疏的星团，未检测到明显的早型B型星，表明其初始质量函数可能较低或形成时间较新。
• 早型星的空间分布显示中等程度的集中（约2′范围），无明显晕状结构，表明其为一个小型、紧凑的星团，而非弥散星协。