HST Observations of Young Star Clusters in Interacting Galaxies
我们提出了几对相互作用星系的HST成像观测分析的早期结果。我们包括两个案例,特别选择代表一个强大的早期(年轻)遇到(Arp 81 = NGC 6621/6622)和一个弱的晚期(老)遇到(Arp 297 = NGC 5752/5754)。该项目的目标包括确定在这两种潮汐相遇的限制情况下形成的年轻星团的时间,频率,强度和特征。
2001-05-10 astro-ph
Close encounters in young stellar clusters: implications for planetary systems in the solar neighbourhood
居住在太阳附近的恒星是在星团中形成的。通过对这些星团的N体模拟,我们测量了恒星之间的近距离相遇率。通过监测每颗恒星的相互作用历史,我们研究了太阳附近的单粒子分数。单恒星是一颗恒星,从未经历过与其他恒星或双星的近距离接触,或与双星交换接触。我们发现,在形成为单星的恒星中,一旦星团分散,很大一部分不是单星。如果这些恒星中有行星系统,其性质与太阳系相似,行星轨道可能会受到与其他恒星近距离接触的影响,或双星系统中伴星的影响。这种扰动会导致强烈的行星间相互作用,从而抛出几颗行星,使其余的行星在偏心轨道上运行。有些单星会变成双星。这些双星中的大多数通过集群内的后续相互作用而分解,但有些在集群的生命周期之外保持完整。这些双星的性质与观测到的含有太阳系外行星的双星系统相似。因此,年轻星团的动力学过程将显著改变任何类太阳系行星系统的人口。此外,从一群与太阳系完全相似的行星系统开始,围绕着单个恒星,年轻星团中的动力碰撞可能会产生至少一些在太阳附近观察到的太阳系外行星系统。
2007-04-20 astro-ph
Accretion bursts in young stars driven by cluster environment
吸积的标准图像是物质从圆盘到年轻恒星的稳定流动-这一概念假设恒星-圆盘系统是完全孤立的。然而,在密集的星团环境中,星盘系统确实会在引力作用下相互作用。这里的目的是估计在一个ONC类环境中的中子引起的吸积率。结合模拟的集群动力学与模拟的影响,遇到星盘系统,我们确定的可能性和程度的碰撞触发吸积过程。我们发现,在像ONC这样的年轻致密星系团中,由星盘系统相遇引发的吸积爆发是常见的,在爆发阶段,典型的吸积速率为10^(-7)-10 ^(-4)M(太阳)/年。在过去的100万年里,目前在四边形区域的恒星中有多达三分之一的恒星通过这种机制吸积了至少1%的盘质量。在一次接触中,椎间盘物质的增生可能超过6-7%。尽管它们很快就失去了盘,但每颗恒星吸积的盘物质的总百分比对于大质量恒星来说是最大的。除了稳定的吸积流外,在稠密星系团环境中还存在着高吸积的阶段性。由于它们的高吸积率,这些过程即使现在也应该在ONC中的一些低质量恒星中观察到。
2008-06-26 astro-ph
The Canis Major Star Forming Region
由大犬座星云形成的主弧的形状被认为是超新星爆炸的结果,可能引发了最近的恒星形成活动。数十颗OB星和反射星云的存在形成了CMa OB 1/R1星协。在这一区域发现了一百多颗发射线恒星,包括著名的Z CMa,这是一个包含一颗赫比格Be星和一颗FUor伴星的双星系统。几个不同年龄的嵌入式红外星团与CMa云。本章介绍了该区域在云结构、恒星含量、相关年轻星团的年龄、距离和X射线发射方面的主要特征。最后一节讨论了支持和反对诱导恒星形成假说的一些论点。
2008-08-28 astro-ph
Encounters in the ONC - observing imprints of star-disc interactions
在星团环境中,原行星盘的外部破坏主要是由于两种机制:恒星遭遇的引力拖曳和强烈的恒星风和辐射的蒸发。如果碰撞在盘的破坏中起作用,人们会期望缺乏盘物质的恒星会显示出意外的高速度,作为密切相互作用的结果。我们希望通过数值模拟来量化这种影响,并将其与观测结果进行比较。作为一个模型星团,我们选择了猎户座星云星团(ONC)。我们从观测数据中发现,有8到18颗恒星以数倍于速度色散的速度离开ONC。这些高速恒星中的大多数是年轻的低质量恒星,其中一些缺乏红外过量发射。有趣的是,高速恒星只在ONC的两个独立区域被发现。我们的模拟给出了一个解释的高速恒星的位置,并提供证据的位置和光盘破坏之间的强相关性。高速恒星可以解释为近距离三体相遇的结果;部分缺乏圆盘特征归因于引力相互作用。高速星的空间分布反映了ONC的初始结构和动力学。我们的方法可以推广到研究其他年轻致密星团的演化,如拱门星团。
2008-07-25 astro-ph
The Unusual X-ray Spectrum of FU Orionis
猎户座FU星(FUors)是年轻的低质量爆发恒星,被认为是以高速率吸积。它们可以从吸积激波中产生软X射线发射,但它们的X射线性质在很大程度上是未知的。本文报道了首次利用XMM-Newton对猎户座FU原型星进行的X射线探测。它的X射线光谱与经典的金牛座T星(cTTS)相比是不寻常的。通常在cTTS中检测到的冷组分和热组分存在,但通过不同的吸收柱密度观察到。在kT > 5 keV处的重吸收热分量占所观察到的通量的大部分,并且存在强的Fe K发射线。如此高的温度是磁过程的特征,而不是冲击辐射。我们讨论的背景下,一个复杂的物理环境,可能包括磁盘吸积,强风,磁活动,和密切的双星不寻常的光谱可能的起源。
2006-03-15 astro-ph
Disc-Disc Encounters between Low-Mass Protoplanetary Accretion Discs
对湍流分子云和致密年轻星团的坍缩和碎裂的模拟表明,盘状恒星之间的相遇是相对常见的事件,这应该会显著影响所产生的盘状结构。反过来,这应该会改变圆盘物质在恒星上的吸积速率,以及行星形成发生的条件。虽然先前已经研究过星盘相遇的影响,但对两颗恒星都被盘包围的相遇知之甚少。本文定量地研究了这种盘-盘系统的碰撞。它被发现,对于低质量盘($M_D$ = 0.01 $M_\sun$)的结果,从星盘遇到可以直接推广到盘盘之间的遭遇,只要有没有大量的磁盘之间的传输。与星盘相遇的不同之处自然发生在大量物质在星盘之间传输的地方。在这种情况下,它被发现,虽然质量分布并没有显着变化,被捕获到高偏心轨道上的物质是令人惊讶的远内光盘。被捕获的质量部分抵消了圆盘,但具有低得多的角动量。这可能导致整个圆盘的角动量减少,从而在相遇后不久以及长期内大大增加吸积。
2005-04-27 astro-ph
Age-Dating Ultraluminous Infrared Galaxies Along the Merger Sequence
利用新的Palomar积分场摄谱仪对四个超亮红外星系的Pa-α线进行成像光谱研究。在大多数情况下,我们能够建立合并的几何形状,从而估计合并过程中我们观察系统的时间。合并模型无法预测到这些恒星的形成速率,因为合并模型在第一次相遇后1-2x10^8年或合并过程的很晚(约10^9年)会产生很高的恒星形成速率。即使在非常年轻的合并中,超亮活动似乎集中在其中一个祖先星系的核心上--即具有椭圆轨道几何形状的星系。在被认为是新形成的潮汐尾的结构中也观察到非常高的恒星形成率(2-5 M_sun/yr)。一个非常年轻的超亮合并的人口显着的存在,连同大多数超亮红外星系存在于合并活动的最后阶段,表明超亮星系阶段至少是双峰的时间。超亮红外星系的演化方案提出,其中的远红外光度可能会经历多个超亮爆发过程中遇到的。合并生命中的相当一部分可能是在一个阶段中度过的,这个阶段被认为是不太强大的红外星系。
2001-03-27 astro-ph
Binary Stars in Young Clusters - a Theoretical Perspective
双星系统在所有已知的恒星星族中占优势,这使它们成为研究恒星形成、星团动力学和年轻恒星和年老恒星内部等各种主题的令人兴奋的动力学因素。今天我们知道,银河场双星的星群可能是金牛座-御夫座前主序星星群的动态演化版本,而且双星轨道要素的初始分布可能是普适的。此外,N-体计算初步表明,OB星形成在集群核心附近的高能双星,而双星与“禁止”的轨道元素,在恒星遭遇,可能会成为非常有用的窗口恒星内部,可能允许测试前主序星演化理论以及模型的主序星。
2000-10-20 astro-ph
Radioquiet isolated neutron stars: old and young, nearby and far away, dim and very dim
简要讨论了以射电宁静天体为中心的孤立中子星的演化路径和观测现象。有许多理由相信,一旦恒星表面冷却下来,这些来源是非常难以捉摸的:它们的高空间速度,长螺旋桨阶段和/或非常低的吸积效率。我们描述了最近的人口合成模型附近的年轻的INS,强调在过去遇到的主要困难,这些模拟再现已知来源的观测特性。正如我们所展示的,一种可能性是,太阳附近的大多数INS都是诞生于古尔德带的年轻(不到几百万年)中子星。为了保持足够的温度并在一段时间内维持X射线发射,它们可能需要低到中等质量,$\approx 1$小于$\sim 1.35 M_\odot$。
2003-11-14 astro-ph
Hyperfast pulsars as the remnants of massive stars ejected from young star clusters
最近对脉冲星PSR B 1508 +55的自行和视差测量表明其横向速度约为1100 km/s,超过了任何中子星的早期测量。PSR B1508+55的自旋下降特征是典型的非回收脉冲星,这意味着脉冲星的速度不可能来自大质量双星系统的第二次超新星分裂。PSR B 1508 +55的高速可以通过假设它在出生时受到撞击或假设中子星在超新星爆炸中形成后被加速来解释。超快中子星的起源可能是一颗高速大质量恒星在致密的年轻星团核心中经过强动力学的三体或四体碰撞而达到其特有的速度(类似于脉冲星的速度)的对称超新星爆炸的残余。为了验证这一假设,我们研究了三个动力学过程,包括:(i)两个硬质量双星,(ii)一个硬双星和一个中等质量黑洞,(iii)一个单一的恒星和一个硬双星中等质量黑洞之间的近距离接触。我们发现O型主序星不能以足够高的速度从年轻的大质量星团中被弹射出来,而低质量的主序星或大质量恒星的剥离氦核可以被加速到超高速,从而解释超快中子星的起源。我们对超高速双星起源的解释需要一个非常致密的恒星环境,其密度在10^6 - 10^7颗恒星pc^{-3}的量级。虽然如此高的密度可能存在于年轻的大质量星团的核心坍缩期间,但我们警告说,它们从未被观测到。
2008-02-25 astro-ph
The Fate of Discs around Massive Stars in Young Clusters
目标:这项工作的目的是了解是否有一个高密度的年轻星团,如猎户座星云星团(ONC)根据恒星的质量在恒星周围的光盘的分散的差异。方法:结合了两种类型的模拟-ONC中恒星动力学的N体模拟和星盘相遇模拟的质量损失结果,其中所有恒星的星盘质量损失被确定为时间的函数。研究结果:我们发现,在四边形中,高质量恒星周围的圆盘比中等质量恒星更快地分散,并且在更大程度上受到引力相互作用的影响。这与IC 348最近的观测结果一致,在IC 348中,发现太阳质量恒星周围的圆盘频率高于更大质量的恒星,这表明这可能是大型年轻星团的普遍趋势。
2006-04-04 astro-ph
Star Cluster Evolution: From young massive star clusters to old globulars
年轻的大质量星团是由星系碰撞、合并和近距离相遇引发的剧烈恒星形成事件中最引人注目和最重要的最终产物。然而,问题仍然存在,是否至少有一小部分在河外星爆中大量出现的致密YMC可能是球状星团(GC)型天体的祖先。然而,由于缺乏统计学上显著的附近类似物体的样本,我们需要诉诸统计参数或对更遥远星系中的单个物体进行个案研究的艰苦方法。尽管最终解决这个问题存在固有的困难,但越来越多的观测证据支持曾经被认为是星系最古老的组成部分的GC今天仍在形成的假设。
2006-03-07 astro-ph
Gravitational Instabilities induced by Cluster Environment? - The encounter-induced angular momentum transfer in discs
目的:这项工作的目的是了解到什么程度的高密度年轻星团,如猎户座星云团(ONC)的恒星之间的引力相互作用,改变角动量在其原行星盘。方法:两种类型的模拟相结合-N体模拟的动态的恒星在ONC,和角动量损失的结果模拟星盘遇到。结果:在星盘碰撞中,角动量损失通常大于质量损失,因此星盘残余物具有较低的比角动量。假设ONC的年龄为1- 200万年,梯形的高密度区域的圆盘角动量平均减少了15-20%。因此,相遇在这些中心区域的角动量输运中起着重要作用,但不是主导过程。更重要的是,即使在星系团的外围区域,角动量的损失平均也只有3- 5%。在这里,它表明,3-5%的角动量损失可能足以触发引力不稳定性,即使在低质量的磁盘-一个可能的先决条件,行星系统的形成。
2006-09-19 astro-ph
Ejection of a Low Mass Star in a Young Stellar System in Taurus
我们提出了高角分辨率VLA射电观测分析,在过去的20年中,在11个历元的多系统金牛座T。在最初的15年观测中,系统中的一个源(Sb)以中等速度(5-10 km/s)在一个明显的椭圆轨道上移动,但在与源Sa近距离(< 2 AU)相遇后,它似乎在过去几年中向西加速到约20 km/s。如此戏剧性的轨道变化很可能表明Sb刚刚经历了一次喷射-这将是有史以来第一次探测到这样的事件。Sb最终是否会停留在一个高度椭圆的束缚轨道上,或者它是否会完全离开系统,将在大约五年的观测中得知。
2003-03-13 astro-ph
Keck Spectroscopy of Young and Old Star Clusters in NGC 1023
本文给出了S 0型星系NGC 1023中11个老球状星团和附近伴星NGC 1023 A中2个年轻蓝色星团的Keck/LRIS光谱。对7个具有足够信噪比的老星系团的光谱分析表明,光谱和以前的光度金属丰度估计值之间普遍存在良好的一致性,但两个星系团的综合颜色对于它们的光谱金属丰度来说太蓝了。虽然星团的年龄没有得到很好的限制,但它们很可能与银河系的球状星团相似,而且肯定比5 Gyr更老。最明亮的GC样品显示出增强的氰,可能表明类似于在某些M31球状星团中观察到的丰度异常。对于NGC 1023 A中的两个蓝色星团,我们根据它们强的巴耳末线估计年龄在1.25亿到5亿年之间。总质量约为80000 Msun和60000 Msun的米勒-Scalo IMF和Z=0.004,使这些对象类似于年轻的人口稠密的集群在LMC。这两个年轻的星团可能是在NGC 1023 A的恒星形成活动增强期间形成的,这是由与NGC 1023的近距离相遇刺激的。
2001-11-28 astro-ph
The Young Cluster Population of M82 Region B
我们目前的观测获得的先进相机上的哈勃太空望远镜的“化石”星暴区B在附近的星暴星系M82。通过UBVI测光与模型的比较,我们得到了35个U波段选定星团的年龄和光度。我们发现,团簇形成的高峰期发生在1.5亿年前,与早期的工作,发现一个峰值形成年龄为1.1 Gyr。这种差异很可能是由于我们包含了U波段数据,这对于准确确定年轻集群人口的年龄至关重要。我们进一步表明,以前报道的营业额在集群光度函数可能是由于忽略了扩展源的检测限的影响。我们得到的更年轻的星团年龄澄清了M82星暴的演化。M82-B的年龄分布现在与以下年龄重叠:核星爆;在盘的另一侧形成的星团;以及最后一次与M81相遇,大约2.2亿年前。
2007-08-06 astro-ph
Proto-Brown Dwarf Disks as Products of Protostellar Disk Encounters
褐矮星的形成是通过原恒星之间的相遇而形成的,这已经被高分辨率的数值模拟所证实,其中对热条件进行了限制性的处理。新的结果表明,以这种方式形成的年轻棕矮星(BD)是盘状的,并且通常存在于多个系统中。新形成的原BD盘的大小可达18 AU,旋转迅速,使小规模的双极流出,碎片和可能形成的行星同伴可能是最近观察到的BD。该天体的质量从2到73木星质量不等,其分布方式与观测到的亚恒星初始质量函数一致。模拟通常会在一颗恒星的偏心轨道上形成多个BD。一个这样的系统是分层的,一个围绕恒星轨道的BD双星,这可以解释最近观察到的分层系统。三分之一的BD在几千年后被释放,轨道BD之间的相互作用可能会弹出更多或增加双星的数量。与之前的工作相比,改进包括分辨率下降到木星质量,初始磁盘垂直结构的自洽模型,以及小心避免人为碎片。
2006-09-22 astro-ph
Induced planet formation in stellar clusters - a parameter study of star-disk encounters
我们提出了一个参数的潮汐触发磁盘不稳定的可能性研究。利用一个允许扩展参数空间的受限N体模型,我们证明了一颗质量在0.1 ~ 1 M_sun之间的矮星经过行星前太阳盘时,可能会引起行星前太阳盘的引力不稳定性,对于等温或绝热盘,最小间距在80-170 AU之间。倾斜和逆行的相遇会导致类似的结果,但需要稍微近一点的通道。这样的相遇距离在年轻的中等质量星团中很可能发生(Scally & Clarke 2001; Bonnell et al. 2001)。引力不稳定性可能导致原行星盘外部区域的星子形成增强,因此可能与天王星和海王星的存在有关,其形成时间尺度约为1亿年(Wuchterl,Guillot & Lissauer 2000),与Haisch,Lada & Lada(2001)的观测数据中约为几百万年的盘寿命不一致。天王星和海王星相对较小的气/固比可以匹配,如果扰动飞越发生在太阳系早期气体耗尽之后,即太阳系年龄超过500万年。我们也证实了Heller(1993)的早期结果,即观测到的太阳赤道面相对于黄道面倾斜7度可能是这样一次近距离相遇的结果。
2005-09-30 astro-ph
Young Massive Clusters in Merging and Starburst Galaxies
目前可获得的关于在极端高压环境中由星系相遇引起的恒星形成过程的经验证据,主要是基于高分辨率的哈勃空间望远镜成像观测,强烈表明恒星团簇形成是与星系相互作用有关的星暴事件中恒星形成的一种重要甚至可能是主要的模式。年轻的大质量星团(YSC)的产生似乎是激烈的恒星形成的标志,特别是在相互作用和星暴星系中。它们的大小、光度和质量的估计与对年轻的银河系型球状星团(GC)的预期完全一致。YSC很重要,因为它们可以告诉我们GC的形成和进化(例如,初始特征和早期存活率)。它们也是探测其宿主星系的形成和(化学)演化,以及在团簇形成所需的极端环境中的初始质量函数的重要工具。最近的证据支持了银河系型GC(尽管金属含量更高)的说法,这些GC曾被认为是星系最古老的组成部分,但今天仍在形成。
2004-02-16 astro-ph
Core dissolution and the dynamics of massive stars in young stellar clusters
研究了年轻星团核心快速气体排出的动力学效应。这项研究的目的是确定1)质量分离的核心是否在气体排出后幸存下来,以及2)任何从核心逃逸的大质量恒星的可能位置。来自大质量恒星的反馈预计将首先从星团核心移除气体,因为那里是大多数大质量恒星所在的地方。我们发现,气体驱逐对核心恒星形成效率的影响很小,大于50%。当恒星形成效率降低到20%时,一个缩小的核心会包含大部分的大质量恒星,而其中一些则分散在星团的其他部分。事实上,我们发现,一旦它们离开核心,由于恒星相遇,被喷射的恒星会从径向轨道迁移到切向轨道。因此,大质量恒星在核心之外的位置并不排除它们在密集的星团核心中形成。很少有大质量恒星会留在核心,恒星形成效率低于20%。
2003-02-21 astro-ph
Young Stellar Groups, Runaway Stars, and Pulsars
依巴谷和射电观测提供的毫角秒天体测量使得有可能以足够的精度追溯附近失控恒星和逃逸星的轨道,以确定它们的母星团或星协。在两种情况下,甚至可以推断出具体的地层情况。逃逸恒星zeta Oph和PSR J1932+1059是一颗超新星爆炸的结果,这颗超新星爆炸发生在100万年前的上天蝎座星协的一颗大质量双星中。在这次事件中,脉冲星的反冲速度约为350 km/s。逃逸恒星μ Col和AE Aur以及孤立的偏心大质量双星iota Ori来自一次双星-双星相遇,最有可能是在250万年前的梯形星团内。未来的天体测量任务,如DIVA,FAME,特别是GAIA,将允许将这些研究扩展到银河系盘的很大一部分,并将对大质量恒星的形成和演化提供新的限制。
2000-07-28 astro-ph