[论文解读] The Embedded Massive Star Forming Region RCW 38

S. J. Wolk, Tyler L. Bourke+1 more|ArXiv.org|Aug 25, 2008

Tribology and Lubrication Engineering被引用 5

一句话总结

本研究利用X射线和近红外观测，调查了RCW 38，一个年龄小于1 Myr的年轻、嵌入式大质量恒星形成区，其中包含一对O5.5型恒星。研究揭示了一个包含200多个X射线源和400多个红外源的致密星团。中心的O型恒星驱动的恒星风在周围形成了一个半径0.1 pc的风泡，压缩了等离子体并触发了周围温暖尘埃和电离气体区域的恒星形成，表明在风泡环境之外仍存在正在进行的、可能为触发式的恒星形成。

ABSTRACT

RCW~38 is a uniquely young ($

研究动机与目标

• 为了理解像RCW 38这样的大质量、嵌入式星团的早期演化阶段，其演化程度低于猎户星云星团。
• 为了研究大质量O型恒星通过恒星风和电离辐射对其诞生环境的塑造作用。
• 为了确定该区域恒星形成的范围和性质，特别是风泡与周围分子云界面处的恒星形成情况。
• 为了表征星团的X射线和红外特性，包括年轻恒星物体和等离子体的分布。
• 为了评估该区域的恒星形成是否由中心O型恒星的反馈作用触发。

提出的方法

• 利用钱德拉X射线天文台的X射线观测，检测并表征了星团中超过200个X射线源。
• 采用深度近红外成像和光谱观测，识别了嵌入式年轻恒星物体，并追踪了消光（A_V ~ 10）。
• 利用斯皮兹勒/IRAC的中红外数据（3.6–8.0 μm）绘制了多环芳烃（PAH）发射和弥散4.5 μm发射，揭示了延伸的温暖尘埃结构。
• 利用亚毫米波连续辐射和分子线观测，追踪了周围分子云以及风泡与致密气体之间的界面。
• 在5 GHz的射电连续辐射观测用于识别HII区的环状结构，并确认其热辐射性质。
• 对X射线数据进行谱拟合，以确定等离子体温度和柱密度，结果表明存在高温（kT ~ 1.5 keV）和较冷的等离子体组分。

实验结果

研究问题

• RQ1 中心O5.5型恒星在RCW 38中驱动的风泡的空间和运动学结构是什么？
• RQ2 大质量恒星的反馈如何影响周围区域低质量年轻恒星物体的分布和活动？
• RQ3 在风泡与束缚分子云之间的界面处，有哪些证据表明存在正在进行或触发式的恒星形成？
• RQ4 RCW 38中的X射线和红外发射与猎户星云、RCW 49和M20等其他大质量恒星形成区相比有何异同？
• RQ5 致密气体团块或额外的大质量恒星在导致风驱动壳层非对称膨胀中起什么作用？

主要发现

• RCW 38包含一个超过200个X射线源和400个红外源的致密星团，表明其为一个年轻、嵌入式星族，成员数量超过1000人。
• 中心O5.5双星系统IRS 2驱动的恒星风已形成一个半径为0.1 pc的风泡，该风泡在射电连续辐射中表现为环状结构，并在红外和亚毫米波数据中可见。
• 在2–3 pc的范围内观测到延伸的温暖尘埃和X射线等离子体，表明大质量恒星的影响远远超出了风泡的直接区域。
• 风泡与周围分子云界面处显示出活跃恒星形成的证据，包括IRS 1以西的原恒星和分子喷流。
• 该区域的X射线等离子体温度约为1.5 keV，与高温、激波加热的气体一致，并在距离IRS 2达3.5 pc处被探测到，表明其受到周围物质的约束。
• 射电环中心相对于IRS 2（向东北偏移18″）的偏移，归因于西南方向致密气体的非对称约束，可能引起壳层非均匀膨胀。