Popescu12

Age and Mass for 920 LMC Clusters Derived fro 100 M Monte Carlo Simulations

Popescu, Hanson, Elmegreen

2012 ApJ 751, 122 - 135

　アブストラクト　

　これまでに公表された LMC 星団の測光に星団解析ソフト MASSCLEANage を適用して、920 星団の年齢と質量を決めた。形成率を d²N/dMdt ∝ M^α t^β とフィットした時、 α = [-1.5, -1.6], β = [-2.1, -2.2] であった。258/920 星団に関しては最近色等級図に基づいた年齢が導かれている。それとの比較は我々の方法の信頼性のチェックに用いられた。結果は大いに有望で、この 920 星団サンプルは年齢、質量、測光値は LMC の星団種族の特性を調べる路を開いた。

　また、従来の星団カラーに χ² 極小で年齢を決める手法も調べた。この方法の結果には年齢分布に大きな欠損が現れた。U, B, V, R からのカラーからの解析は常に、若い星団と古い星団の数の超過と、対応した log t = [7.0, 7.5] 区間の不足を示した。最後に、暗い方の限界が生むストカスティックな現象を調べるシミュレイションを紹介する。

　２．MASSCLEANAGE と 100 Million モンテカルロシミュレイション　

　ＳＳＰモデルとの違い　

　従来の SSP モデルによる星団積分カラー、等級は星数のばらつきがない、つまり星団質量が無限大の場合に対応していた。しかし、現実の星団は特に予想星数の小さい領域では、予想値とかけ離れた星数が実現されることが大きい。

　MASSCLEAN　

　MASSCLEAN (2009) では、星数が有限なために起こる区間毎のストカスティックなばらつきとその結果をシミュレイトした。M < 10⁴ の星団ではカラーのばらつきが大きくなることを示した。

　MASSCLEANage　

　Popescu, Hanson 2010a は MASSCLEAN を使い、星団の等級・カラーデータベース MASSCLEANcolor を作った。それを用い、新しい MASSCLEANage (Popescu, Hanson 2010b)では、年齢と質量の縮退を、同時決定で解いた。この方法の有効性をいくつかの星団で試してきたが、今回は対象星団数をぐんと大きくした。

図１．920 星団の年齢と質量の分布。Mv は色と丸の大きさで表されている。 　

図３．(U-B)o の dispersion Δ(U-B)o は従来の SPP 予想カラーと観測カラーとの差を星団質量に対してプロットした。点の色は星団の年齢に対応する。低質量の星団が大きなカラーの dispersion を示す。古い星団では総質量が小さくとも、 dispersion は小さい。　

図２．左：ＬＭＣ星団の (U-B, B-V) 分布。質量を色分けした。年齢は点の大きさで表される。黒実線＝従来の SSP モデル。
右：質量と年齢の表示法を引っくり返した。当たり前だが、こちらの方が色の分離が良い。

表１．CMD から年齢と質量を決めた 288/920 星団の例。

表２．残りの 632/920 星団の年齢と質量の例

図４．星団の積分等級 Mv と MASSCLEAN が導いた log t の関係。Mv は Hunter et al 2003 カタログから。点の色と大きさは　[0, 5000] Mo 範囲を示す。 　

図５． CMD 年齢のある 280 星団 (Glatt et al 2010) について、MASSCLEAN が導いた年齢と質量。 　

表３．赤い６星団。

図６．Glatt et al 2010 年齢と MASSCLEAN 年齢の比較。上：Mv で色分け。下：質量で色分け。 　

図７．図４と似る。CMD 年齢のある 288/920 星団の Mv - log t 関係。 Mv は Hunter et al 2003から。年齢は MASSCLEAR から。 　

　４．年齢の比較　

図８．Hunt et al 2003 年齢と、MASSCLEAN 年齢の比較。上：(U-Bo) による色分け。下：質量で色分け。 　

図９．Hunter et al 2003 年齢と Glatt et al 2010 年齢の比較。 MASSCLEAN 年齢で色分け。 　

図１０．MASSVCLEAN 年齢と無限大質量星団のカラーで決めた年齢の比較 　

図１１．Glatt et al 2010 の CMD 年齢と無限大質量星団のカラーで決めた年齢の比較 　

図１２．(U-B)o 対年齢。(a) MASSCLEAN 年齢。（ｂ）年齢は従来の χ² 最小で決定。 MASSCLEAN 年齢で色分け。 　

図１３．CMD 年齢のある星団の (U-B)o - (B-V) 二色図。年齢で色分け。表３に示す赤い６星団は黒丸で強調。 　

図１４．CMD 年齢の分かった 288 LMC 星団の (B-V) - 年齢関係。パドヴァ Z = 0.008 モデルを黒実線で示す。プロット点は星団質量で色分け。赤い５星団を丸で囲った。　

図１６．赤点＝ Mv < -4 の LMC 星団。青点＝それより暗い星団。黒線＝従来の限界。灰色帯＝見えるか見えないか曖昧。

図１５．図１４と同じだが、(V-R)o - log t プロット。 　

　４．検出限界再訪　

図１７a．星団質量分布。灰色は -4 等より暗い。

図１８a．星団年齢分布。灰色は -4 等より暗い。

　

図１７b．星団質量分布。灰色は -4 等より暗い。ログスケール

図１８b．星団年齢分布。灰色は -4 等より暗い。ログスケール。

　

図．

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