[论文解读] The Ara OB1a association: Stellar population and star formation history

G. Baume, G. Carraro+2 more|El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual (National University of La Plata)|May 18, 2011

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 34被引用 13

一句话总结

本研究利用光学（UBVIHα）和红外（2MASS、VVV、Spitzer/IRAC）数据，对 Ara OB1a 协同学群进行了深度、多波段的测光调查，为 NGC 6167、NGC 6193 和 IRAS 16375-4854 提供了可靠的年龄与距离估计。研究发现，这三个星团均位于约 1300 pc 的距离上，处于 Sagittarius-Carina 旋臂，但年龄跨度广泛——NGC 6167 约 20–30 Myr，NGC 6193 约 1–5 Myr，IRAS 16375-4854 小于 1 Myr，支持该区域存在长期、可能为触发性的恒星形成过程，NGC 6193 中存在非同步形成现象的证据。

ABSTRACT

Context: The Ara OB1a association is a nearby complex in the fourth Galactic quadrant where a number of young/embedded star clusters are projected close to more evolved, intermediate age clusters. It is also rich in interstellar matter, and contains evidence of the interplay between massive stars and their surrounding medium, such as the rim HII region NGC 6188. Aims: We provide robust estimates of the fundamental parameters (age and distance) of the two most prominent stellar clusters, NGC 6167 and NGC 6193, that may be used as a basis for studing the star formation history of the region. Methods: The study is based on a photometric optical survey (UBVIHa) of NGC 6167 and NGC 6193 and their nearby field, complemented with public data from 2MASS-VVV, UCAC3, and IRAC-Spitzer in this region. Results: We produce a uniform photometric catalogue and estimate more robustly the fundamental parameters of NGC 6167 and NGC 6193, in addition to the IRAS 16375-4854 source. As a consequence, all of them are located at approximately the same distance from the Sun in the Sagittarius-Carina Galactic arm. However, the ages we estimate differ widely: NGC 6167 is found to be an intermediate-age cluster (20-30 Myr), NGC 6193 a very young one (1-5 Myr) with PMS, H? emitters and class II objects, and the IRAS 16375-4854 source is the youngest of the three containing several YSOs. Conclusions: These results support a picture in which Ara OB1a is a region where star formation has proceeded for several tens of Myr until the present. The difference in the ages of the different stellar groups can be interpreted as a consequence of a triggered star formation process. In the specific case of NGC 6193, we find evidence of possible non-coeval star formation.

研究动机与目标

• 基于更精确、更可靠的现代 CCD 测光与多波段数据，为 Ara OB1a 协同学群中著名的 NGC 6167 和 NGC 6193 星团提供更准确的年龄与距离估计，这些星团此前依赖稀疏、低精度的测光数据。
• 通过分析恒星族，包括前主序（PMS）星、Hα 发射体和 II 类天体，研究 Ara OB1a 的恒星形成历史。
• 确定星团之间观测到的年龄差异是否表明存在顺序性或触发性恒星形成过程。
• 评估星际介质反馈（如 NGC 6193 中大质量恒星的反馈）在触发邻近分子云中恒星形成过程中的作用。

提出的方法

• 对 NGC 6167 和 NGC 6193 进行深度、均匀的 CCD 测光调查，覆盖其核心区域及周边场，波段为 UBVIHα。
• 将新获得的光学数据与 2MASS-VVV、UCAC3 和 Spitzer/IRAC 的公开数据相结合，构建多波段测光星表。
• 利用颜色-星等图（CMDs）和颜色-颜色图（TCDs）推导星团的消光、距离模数和年龄估计。
• 通过 Hα 发射识别前主序（PMS）星，并通过 II 类/III 类天体分类估计收缩年龄与核年龄。
• 在多个测光图中应用同步选择标准，并结合图表确认成员星身份，减少污染。
• 利用 R_V 参数评估星际消光，并与已知的星云结构（如 RCW 108 和 NGC 6188）进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于现代 CCD 测光与多波段数据，NGC 6167 和 NGC 6193 的最准确年龄与距离估计是什么？
• RQ2 NGC 6167、NGC 6193 和 IRAS 16375-4854 之间观测到的年龄差异是否表明 Ara OB1a 中存在顺序性或触发性恒星形成过程？
• RQ3 NGC 6193 中是否存在非同步恒星形成的证据，特别是其核年龄与收缩年龄之间的差异？
• RQ4 NGC 6193 和 IRAS 16375-4854 中的恒星族（PMS 星、Hα 发射体、II 类天体）如何支持正在进行或近期恒星形成的假设？
• RQ5 NGC 6193 中的大质量恒星在塑造周围星际介质并触发邻近区域（如 RCW 108）恒星形成过程中起到何种作用？

主要发现

• NGC 6167 是一个中等年龄星团，估计年龄为 20–30 Myr，依据是主序星的存在以及缺乏强 Hα 发射或 PMS 星。
• NGC 6193 是一个非常年轻的星团，年龄为 1–5 Myr，由测光数据中检测到的前主序（PMS）星、Hα 发射体和 II 类天体得到证实。
• IRAS 16375-4854 源是三组中年龄最小的，可能年龄小于 1 Myr，其包含多个原恒星天体（YSOs），表明正在进行或极近期的恒星形成。
• 所有三组——NGC 6167、NGC 6193 和 IRAS 16375-4854——均位于距离太阳约 1300 pc 的相同距离上，处于 Sagittarius-Carina 银河旋臂。
• 在 NGC 6193 中，基于 PMS 演化的收缩年龄略大于核年龄，表明可能存在非同步恒星形成或复杂的形成历史。
• NGC 6193 与环状 HII 区 RCW 108（NGC 6188）在空间和运动学上相关联，且存在大质量恒星和电离气体，支持一种触发性恒星形成情景，即星团的电离辐射压缩并触发了周围分子云中的恒星形成。