[论文解读] The Dispersed Young Population in Orion

César Briceño|ArXiv.org|Oct 13, 2008

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用 8

一句话总结

本文回顾了猎户座OB1协会中广泛分布的低质量预主序星群体，强调了分散的非星协年轻恒星与密集星协中的恒星数量相当。通过多波段巡天，研究发现这些恒星——尤其在OB1b中——表现出高比例的吸积特征和近红外过量，表明盘的演化仍在进行中，且大质量恒星（2–10 M⊙）的盘消散 timescale 显著短于低质量恒星。

ABSTRACT

The Orion OB1 Association, at a distance of roughly 400 pc and spanning over ~200 deg^2 on the sky, is one of the largest and nearest OB associations. With a wide range of ages and environmental conditions, Orion is an ideal laboratory for investigating fundamental questions related to the birth of stars and planetary systems. This rich region exhibits all stages of the star formation process, from very young, embedded clusters, to older, fully exposed young stars; it also harbors dense clusters and widely spread populations in vast, low stellar density areas. This review focuses on the later, namely, the low-mass (M ~< 2 Mo), pre-main sequence population spread over wide spatial scales in Orion OB1, mostly in the off-cloud areas. As ongoing studies yield more complete censa it becomes clearer that this "distributed" or non-clustered population, is as numerous as that located in the molecular clouds; modern studies of star formation in Orion would be incomplete if they did not include this widely spread population.

研究动机与目标

• 表征猎户座OB1中广泛分布于大范围低密度区域的低质量预主序（PMS）恒星，特别是分子云外部区域的恒星。
• 确定猎户座中分散PMS群体与星协群体的相对丰度。
• 研究这些广泛分布的PMS恒星的原行星盘特性和吸积活动特性。
• 比较猎户座中低质量恒星（≤2 M⊙）与更高质量PMS恒星（2–10 M⊙）的盘演化 timescale。
• 评估环境条件在塑造盘消散和触发云外区域恒星形成中的作用。

提出的方法

• 利用CIDA猎户座变星巡天（CVSO）的多 epoch 光学与近红外测光数据，识别并监测预主序恒星。
• 结合2MASS与斯皮兹曼24 μm数据，检测指示原行星盘存在的近红外与中红外过量。
• 分析光学光谱（Hα线强度）以将恒星分类为具有持续吸积的经典T Tauri星（CTTS）或弱线T Tauri星（WTTS）。
• 基于运动学、自行与测光特性应用成员资格标准，以区分PMS恒星与场星污染。
• 使用年龄估计（3–10 Myr）比较不同质量范围及子区域（OB1a与OB1b）的盘频率与演化情况。
• 整合来自Hipparcos、CO图与消光图的档案数据，以阐明分散群体的空间分布与环境条件。

实验结果

研究问题

• RQ1 与星协群体相比，猎户座OB1中分散的低质量预主序星群体的丰度如何？
• RQ2 在广泛分布的PMS恒星中，吸积（通过Hα发射）与原行星盘特征（通过近红外过量）的发生率是多少？
• RQ3 猎户座中低质量恒星（≤2 M⊙）与更高质量PMS恒星（2–10 M⊙）的盘演化 timescale 如何不同？
• RQ4 云外区域的哪些环境因素影响原行星盘的存活与演化？
• RQ5 某些恒星在24 μm处观测到的中红外过量是否可由经典盘向碎片盘的过渡来解释？

主要发现

• 猎户座OB1中分散的、非星协的低质量预主序星群体数量与星协群体相当，表明恒星形成广泛发生于致密星协之外。
• 在OB1b亚协会中，39+25−22%的新确认PMS成员表现出类似CTTS的Hα发射，表明存在持续吸积；38+26−21%显示H−K近红外颜色过量，表明存在盘。
• 在OB1a亚协会中未检测到盘过量，与该区域年龄较大、盘演化程度更高一致。
• 在约3 Myr时，赫比格Ae/Be星（2–10 M⊙）的内盘频率约为低质量T Tauri星的1/10，表明大质量恒星中盘消散更快。
• OB1a与OB1b中Spitzer 24 μm过量与外盘（≥30 AU）的碰撞级联一致，峰值尘埃产量出现在约10 Myr，支持碎片盘形成模型。
• 在OB1b中识别出一颗新的赫比格Ae/Be星（HD 290543）与一个大质量碎片盘候选体（HD 36444），表明可能存在经典盘向碎片盘演化的过渡阶段。