Los Astrónomos Desentrañan Las Distribuciones De Energía Espectral De Los YSO Agrupados

Los astrónomos desentrañan el contenido estelar de los cúmulos jóvenes

Región de formación de estrellas agrupadas. El cuadro de la izquierda muestra una imagen infrarroja de alta resolución espacial del cúmulo; Se ven tres estrellas jóvenes en los círculos de colores, con el círculo blanco mostrando un tamaño fiducial. El cuadro de la derecha es el mismo grupo visto a longitudes de onda más largas con un instrumento diferente. Las tres estrellas se mezclan. Una nueva técnica determina la contribución más probable de cada una de las estrellas a esta y otras imágenes de longitud de onda larga, y la utiliza para inferir las propiedades de las estrellas. Martinez-Galarza et al 2018

Alrededor del veinticinco por ciento de las estrellas jóvenes de nuestra galaxia se forman en entornos agrupados, y las estrellas de un cúmulo suelen estar lo suficientemente cerca unas de otras como para afectar la forma en que acumulan gas y crecen. Los astrónomos que intentan comprender los detalles de la formación de estrellas, por ejemplo, la abundancia relativa de estrellas masivas a las de masa baja, deben tener en cuenta estos complicados efectos de agrupamiento. Medir la demografía real de un clúster tampoco es fácil. Las estrellas jóvenes están incrustadas en oscuras nubes de material natal. Sin embargo, la radiación infrarroja puede escapar, y los astrónomos sondean estas regiones en longitudes de onda infrarrojas utilizando la forma de la distribución de energía espectral (la SED, las cantidades relativas de flujo emitidas en diferentes longitudes de onda) para diagnosticar la naturaleza de la estrella joven: su masa, edad. , actividad de acreción, disco en desarrollo y propiedades similares. Una complicación importante es que los diversos telescopios e instrumentos utilizados para medir un SED tienen haces grandes y de diferentes tamaños que abarcan múltiples objetos en un grupo. Como resultado, cada punto en un SED es una mezcla confusa de emisión de todas las estrellas constituyentes, con los puntos de datos de longitud de onda más largos (de los haces más grandes) cubriendo una región espacial quizás diez veces más grande que los puntos de longitud de onda más cortos.

CfA Los astrónomos Rafael Martínez-Galarz y Howard Smith y sus dos colegas han desarrollado una nueva técnica de análisis estadístico para abordar el problema de los SED confusos en entornos agrupados. Usando las imágenes de resolución espacial más alta para cada región, el equipo identifica las estrellas distinguibles (al menos esta cantidad está en el cúmulo) y su emisión en esas longitudes de onda. Combinan un enfoque estadístico bayesiano con una gran cuadrícula de SED estelares jóvenes modelados para determinar la continuación más probable de cada SED individual en las bandas mezcladas de longitud de onda más larga y, por lo tanto, conduce a la determinación del valor más probable de la masa de cada estrella, la edad y parámetros ambientales. La SED sumada resultante no es única, pero es la solución más probable.

Los astrónomos aplican su método a setenta cúmulos estelares jóvenes de baja masa observados por la cámara de matriz infrarroja del telescopio espacial Spitzer y obtienen sus propiedades físicas. Sus resultados están en excelente acuerdo con las expectativas generales para la distribución de masas estelares. También encuentran varios resultados preliminares inesperados, incluida una relación entre la masa total del cúmulo y la masa de su miembro más grande. El equipo planea extender los rangos de longitud de onda incluidos en su análisis SED y aumentar el número de clústeres analizados.

Publicación: “Unraveling the Spectral Energy Distributions of Clustered YSOs”, J. Rafael Martinez-Galarza, Pavlos Protopapas, Howard A. Smith y Esteban FE Morales, ApJ (en prensa) 2018.

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