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    Svelare il contenuto stellare dei giovani ammassi

    Una regione di formazione stellare a grappolo. Il frame di sinistra mostra un'immagine infrarossa ad alta risoluzione spaziale del cluster; si vedono tre giovani stelle nei cerchi colorati, con il cerchio bianco che mostra una dimensione fiduciale. Il frame di destra è lo stesso cluster visto a lunghezze d'onda più lunghe con uno strumento diverso. Le tre stelle si fondono insieme. Una nuova tecnica determina il contributo più probabile che ciascuna delle stelle apporta a questa e ad altre immagini a lunga lunghezza d'onda, e lo usa per dedurre le proprietà delle stelle. Credito:Martinez-Galarza et al 2018

    Circa il venticinque percento delle giovani stelle nella nostra galassia si forma in ambienti a grappolo, e le stelle in un ammasso sono spesso abbastanza vicine l'una all'altra da influenzare il modo in cui accumulano gas e crescono. Astronomi che cercano di capire i dettagli della formazione stellare, per esempio l'abbondanza relativa di stelle massicce rispetto a quelle di piccola massa, deve tenere conto di tali complicati effetti di raggruppamento. Anche misurare i dati demografici effettivi di un cluster non è facile.

    Le giovani stelle sono incastonate all'interno di nuvole oscuranti di materiale natale. Le radiazioni infrarosse possono fuoriuscire, però, e gli astronomi sondano queste regioni a lunghezze d'onda infrarosse usando la forma della distribuzione dell'energia spettrale (il SED, le quantità relative di flusso emesse a diverse lunghezze d'onda) per diagnosticare la natura della giovane stella:la sua massa, età, attività di accrescimento, disco in via di sviluppo, e proprietà simili. Una delle principali complicazioni è che i vari telescopi e strumenti utilizzati per misurare un SED hanno fasci grandi e di dimensioni diverse che racchiudono più oggetti in un cluster. Di conseguenza, ogni punto in un SED è una miscela confusa di emissione da tutte le stelle costituenti, con i punti dati di lunghezza d'onda più lunghi (dai fasci più grandi) che coprono una regione spaziale forse dieci volte più grande dei punti di lunghezza d'onda più corti.

    Gli astronomi CfA Rafael Martinez-Galarz e Howard Smith ei loro due colleghi hanno sviluppato una nuova tecnica di analisi statistica per affrontare il problema dei SED confusi in ambienti cluster. Utilizzando le immagini con la più alta risoluzione spaziale per ogni regione, il team identifica le stelle distinguibili (almeno così tante sono nell'ammasso) e la loro emissione a quelle lunghezze d'onda. Combinano un approccio statistico bayesiano con un'ampia griglia di giovani SED stellari modellati per determinare la continuazione più probabile di ogni singolo SED nel blended, bande di lunghezza d'onda maggiore e porta quindi alla determinazione del valore più probabile della massa di ciascuna stella, età, e parametri ambientali. Il SED sommato risultante non è univoco, ma è la soluzione più probabile.

    Gli astronomi applicano il loro metodo a settanta giovani, ammassi stellari di piccola massa osservati dalla telecamera ad infrarossi dello Spitzer Space Telescope, e ricavarne le proprietà fisiche. I loro risultati sono in ottimo accordo con le aspettative generali per la distribuzione delle masse stellari. Trovano anche diversi risultati preliminari inaspettati, compresa una relazione tra la massa totale dell'ammasso e la massa del suo membro più grande. Il team prevede di estendere gli intervalli di lunghezze d'onda inclusi nella loro analisi SED e di aumentare il numero di cluster analizzati.


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