[论文解读] Young stellar clusters in the Rosette molecular cloud. Arguments against triggered star formation

L. Cambrésy, G. Marton+3 more|Repository of the Academy's Library (Library of the Hungarian Academy of Sciences)|Jul 17, 2013

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 47被引用 13

一句话总结

本研究提出一种新颖的近红外星等色与密度联合分析方法，用于绘制玫瑰星云分子云中的消光图并探测嵌入的年轻恒星团。利用UKIDSS和WISE数据，识别出13个星团（其中2个为新发现），包含4,000至8,000个年轻恒星物体，结论指出尽管中心存在OB星，但观测到的年龄分布与广泛触发式恒星形成模型相矛盾。

ABSTRACT

The Rosette complex is a well studied region of the galactic plane which presents the apparent characteristics of a triggered star forming region. This is however still debated as no strong evidence corroborates this statement. We focus on characterizing the young stellar population in the Rosette complex to improve our understanding of the processes that regulate the star formation in this region. We propose an original method that relies on the joint analysis of the star color and density in the near-infrared. It leads to mapping the molecular cloud spatial distribution and detecting the embedded clusters with their characterization in terms of member number and age estimation. We have identified 13 clusters, 2 of which are new discoveries, and we estimate that the total number of young stellar objects in the Rosette ranges between 4000 and 8000 members. We find that the age distribution of the young clusters is not consistent with a general triggered scenario for the star formation in this molecular cloud. This study proves that the Rosette complex evolution is not governed by the influence of its OB star population. It suggests that the simple morphological appearance of an active region is not sufficient to conclude much about the triggering role in the star formation process. Our method of constraining the cluster properties using UKIDSS and WISE data has proven efficient, and studies of other regions of the galactic plane would definitely benefit from this approach.

研究动机与目标

• 表征玫瑰星云分子云（RMC）中的年轻恒星群体，并阐明大质量恒星在触发恒星形成中的作用。
• 解决长期存在的争议：即RMC的形态是否表明由于中心OB星的电离作用导致了触发式恒星形成。
• 开发并验证一种利用近红外与中红外数据中星等色与密度的联合分析方法，以探测和表征嵌入星团。
• 估算RMC中年轻恒星物体（YSOs）的总数及其年龄分布，同时考虑消光效应的影响。

提出的方法

• 采用近红外（UKIDSS JHKs）与中红外（WISE 3.4–22 μm）测光的联合分析，以绘制消光图并识别恒星的高密度区。
• 基于背景源红化效应的消光图制图方法，用于校正尘埃消光，从而实现对星团面密度的无偏估计。
• 应用颜色-星等图分析，通过比较红外颜色与星等，将年轻恒星物体（YSOs）与场星区分开。
• 结合WISE测光与1至22 μm波段的SED建模，估算各星团成员的年龄与演化状态。
• 利用赫歇尔亚毫米波数据，对基于红化与尘埃发射得到的柱密度图进行交叉验证。
• 实施一种统计方法，估算超出背景场星密度的YSO数量，并对消光效应进行校正。

实验结果

研究问题

• RQ1 玫瑰星云分子云中的恒星形成是否由中心OB星协NGC 2244的电离反馈触发？
• RQ2 RMC中真实存在的年轻恒星物体（YSOs）数量是多少？它们在嵌入星团中的空间分布如何？
• RQ3 RMC中观测到的星团年龄分布是否支持序列性、触发式形成情景？
• RQ4 对近红外与中红外数据中星等色与密度的联合分析，能否有效探测并表征嵌入星团？
• RQ5 星际消光在多大程度上导致了对星团成员检测及其属性估算的偏差？

主要发现

• 在玫瑰星云分子云中识别出13个年轻恒星团，其中包括两个此前未被发现的星团。
• RMC中年轻恒星物体（YSOs）的总数估计在4,000至8,000之间，具体数值取决于母分子云的视线距离。
• YSO的光度函数在Ks ≈ 14等处达到峰值，表明UKIDSS在该区域已达到YSO群体的测光完整度。
• 通过WISE测光与SED分析，共识别出535名个体星团成员，其年龄估算基于中红外颜色。
• 星团的年龄分布与触发式恒星形成情景不一致，因为除中心NGC 2244星团外，未观察到序列性年龄递进。
• 尽管NGC 2244中存在大质量OB星，但在周围星团中未发现恒星形成被触发或抑制的显著证据。