[论文解读] The Orion OB1 Association I. Stellar content

A. G. A. Brown, E. J. De Geus+1 more|ArXiv.org|Mar 23, 1994

Astro and Planetary Science被引用 9

一句话总结

本文利用Walraven测光和Kurucz大气模型，对猎户座OB1协会的恒星成分进行了全面分析，推导出成员星的有效温度、表面重力、光度和质量。研究发现1b亚群比1c亚群年轻，初始质量函数（IMF）符合ξ(log M) ∝ M^−1.7±0.2，且恒星风与超新星的总能量输出足以解释猎户座-埃里达努斯泡状结构的形态与运动学特征，支持其起源于大质量恒星反馈的观点。

ABSTRACT

Walraven photometry of established and probable members of the Orion OB1 association is presented. Effective temperature, surface gravity, luminosity and mass are derived for all stars, using atmosphere models by Kurucz (1979). Absolute magnitudes are calculated using the Straizys and Kuriliene (1981) tables. Distance moduli and visual extinctions are determined. A comparison of the visual extinctions to IRAS $100\um$ data shows that the near edge of the Orion A and B clouds lies at a distance of $\sim 320\pc$, while the far edge is at $\sim 500\pc$. A method for deriving the ages of the subgroups by comparing theoretical isochrones to the observations in the log g, log T plane is presented. The derived ages suggest, contrary to earlier studies, that subgroup 1b is younger than 1c, which can possibly be explained by past geometries of the system of stars and gas. The initial mass function for Orion OB1 is derived with the aid of the Kolmogorov-Smirnoff test. Through extensive simulations, we show that it is very difficult to derive accurately the IMF from the available data. To within somewhat weak limits the IMF is found to be of the form $ξ(\log M)=AM^{-1.7\pm 0.2}$ for all subgroups. The energy output of the subgroups in the form of stellar winds and supernovae is calculated and compared to the observed size and expansion velocity of the Orion-Eridanus bubble. It is shown that the energy output of the association can account for the morphology and kinematics of the ISM.

研究动机与目标

• 利用高精度测光确定猎户座OB1协会的恒星成分。
• 通过大气模型和绝对星等，推导成员星的基本恒星参数（Teff, log g, L, M）。
• 利用IRAS 100 μm数据估算距离和消光，并与消光测量结果进行比较。
• 通过理论等龄线在log g–log T平面中的比较，评估亚群之间的年龄差异。
• 推导初始质量函数（IMF），并利用统计检验和模拟评估其可靠性。

提出的方法

• 利用已知和可能的猎户座OB1成员的Walraven测光，推导有效温度和表面重力。
• 通过将观测颜色与Kurucz（1979）大气模型拟合，并利用Straizys & Kuriliene（1981）表格中的绝对星等，推导恒星参数。
• 通过比较观测星等与理论星等，确定距离模数和消光，其一致性通过IRAS 100 μm发射图进行验证。
• 通过将观测的log g–log T分布与理论等龄线比较，采用χ²类最小化方法估算亚群年龄。
• 通过Kolmogorov-Smirnov检验推导初始质量函数（IMF），并进行大量Monte Carlo模拟以评估其可靠性和不确定性。
• 计算恒星风和超新星的能量输出，并与猎户座-埃里达努斯泡状结构的观测尺寸和膨胀速度进行比较，以检验反馈模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 猎户座OB1协会成员星的基本参数（Teff, log g, L, M）分布如何？
• RQ2 猎户座OB1的亚群在年龄上是否存在系统性差异？若存在，其年龄排序的原因是什么？
• RQ3 猎户座OB1的初始质量函数（IMF）形式为何？在观测不确定性下，该推断的可靠性如何？
• RQ4 猎 Orion OB1 中大质量星的总能量输出是否足以解释猎户座-埃里达努斯泡状结构的观测形态与运动学特征？
• RQ5 猎户座A和B分子云的近端与远端如何与该协会的距离和消光结构相关联？

主要发现

• 1b亚群比1c亚群年轻，与早期假设相反，表明恒星与气体系统的动力学历史较为复杂。
• 猎户座OB1的初始质量函数（IMF）在所有亚群中均与ξ(log M) ∝ M^−1.7±0.2一致，误差范围内成立。
• 基于消光与IRAS 100 μm发射的比较，猎 Orion A和B云近端距离估计为∼320 pc，远端为∼500 pc。
• 猎户座OB1中恒星风与超新星的总能量输出足以解释猎户座-埃里达努斯泡状结构的观测尺寸和膨胀速度。
• 统计模拟表明，当前数据推导IMF存在高度不确定性，结果仅受弱限制约束。
• 观测与理论等龄线在log g–log T平面的一致性，支持了年龄估计的可靠性，尽管系统本身较为复杂。