The structure and Evolution of open star clusters: Theory and Observations based on Gaia data

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The structure and evolution of open star clusters (OSCs) are considered using the Pleiades OSCs and the OSC group in the Orion Sword region as examples. The stars were selected according to the Gaia data. The relationship between the Orion Sword clusters and molecular clouds is traced according to the data of the Herschel spacecraft. The place of the considered objects in the general scheme of evolution compiled by us earlier is shown. It is concluded that there is an urgent need to expand the OSC classification. The considered Pleiades star system showed the presence of an extensive stellar halo. The stellar stream Pisces Eridanus found in the vicinity of the Pleiades is probably genetically related to the Pleiades and, together with it, represents the remnants of the disintegrated OB association. In the Orion Sword region, the observed young OSCs are most likely associated with molecular clouds. Young clusters stand out associated with dust (15 35 K) and hot (10000 K) gas. Data on OSCs are rapidly replenishing, and the number of OSCs is growing due to their detection in the Gaia surveys. Analysis in this area can be iterated and extended over time with proven methodologies to fit data management concepts in data-intensive areas.

Sobre autores

E. Postnikova

Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)

Email: es_p@list.ru

PhD

Rússia, 48 Pyatnitskaya st. 119017, Moscow

O. Ryabukhina

Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)

Email: ryabukhina@inasan.ru

Researcher

Rússia, 48 Pyatnitskaya st. 119017, Moscow

A. Tutukov

Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)

Email: atutukov@inasan.ru

Professor

Rússia, 48 Pyatnitskaya st. 119017, Moscow

S. Vereshchagin

Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)

Autor responsável pela correspondência
Email: svvs@ya.ru

Senior Researcher

Rússia, 48 Pyatnitskaya st. 119017, Moscow

N. Chupina

Institute of Astronomy Russian Academy of Sciences (INASAN)

Email: chupina@inasan.ru

Senior Researcher

Rússia, 48 Pyatnitskaya st. 119017, Moscow

A. Demidov

Align Technology, Inc.

Email: the-admax@yandex.ru

Software development engineer. Align Technology

Rússia, 117105, Varshavskoye shosse, 9, building 1b

Bibliografia

  1. Gaia Collaboration (2016), Prusti, T., de Bruijne, J. H. J., Brown, A. G. A., Vallenari, A., et al. The Gaia mission (provides a description of the Gaia mission including spacecraft, instruments, survey and measurement principles, and operations) // Astronomy and Astrophysics. 2016. Volume 595. id.A1. 36 pp.
  2. Gaia Collaboration (2022), Vallenari, A., et al. Gaia DR3: data release content and main properties // Astronomy and Astrophysics. 2022. in prep.
  3. The James Webb Space Telescope and Herschel, https://esahubble.org/images/jwst_herschel/
  4. Cantat-Gaudin, T., Anders, F., Castro-Ginard, A., et al. Painting a portrait of the Galactic disc with its stellar clusters // Astronomy and Astrophysics. 2020. Volume 640, p. 1.
  5. Pang, X., Tang, S-Y., Li, Y., et al. 3D Morphology of Open Clusters in the Solar Neighborhood with Gaia EDR3 II: Hierarchical Star Formation Revealed by Spatial and Kinematic Substructures // preprint astro-ph/2204.06000. 2022.
  6. Baily, S.I. A catalogue of bright clusters and nebulae // Annals Harvard College Observatory. 1908. Volume 60. pp. 199-230.
  7. Melotte, P.J. A Catalogue of Star Clusters shown on Franklin-Adams Chart Plates // Memoirs of the Royal Astronomical Society Mem. 1915. Volume 60. pp. 175-186.
  8. Raab, S. Research on open clusters // Meddelanden fran Lunds Astron. Obs. Series II. 1922. 28. 3-48.
  9. Trumpler, R.J. Spectral Types in Open Clusters // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 1925. Volume 37. № 220. p. 307.
  10. Markarian, B.E. On Classification of Open (Galactic) Star Clusters. Communications // Byurakan Astrophys. Obs. (ComBAO). 1950. Volume 5. p. 3-34.
  11. Kharchenko, N.V., Piskunov, A.E., Roeser, S., Schilbach, E., Scholz, R.-D. Global survey of star clusters in the Milky Way. II. The catalogue of basic parameters // Astronomy and Astrophysics 2013. Volume 558. A53.
  12. Holmes, E. Star Streams // Journal British Astron. Assoc. 1894. Volume 5. pp. 26-28.
  13. Proctor, R. Preliminary Paper on Certain Drifting Motions of the Stars // Proc. Roy. Soc. London. 1869. 18. 169-171.
  14. Eddington, A. Aberration, in relation to two star-streams // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1909. Volume 69. p. 57.
  15. Tutukov, A. Early Stages of Dynamical Evolution of Star Cluster Models // Astronomy and Astrophysics. 1978. Volume 70. p. 57.
  16. Tutukov, A.V., Vereshchagin, S.V., Sizova, M.D. Destruction of Galaxies as a Cause of the Appearance of Stellar Streams // Astronomy Reports. Volume 65. № 11. pp. 1085-1101 (2021). doi: 10.1134/S106377292111007X
  17. Tutukov, A, Smirnov, M. Peripheral Structures of Planetary Systems // Solar System Research. 2004. Volume 38, № 4, pp. 279-287. doi: 10.1023/B:SO LS.0000037463.42719.71
  18. Vshivkov, V., Lazareva, G., Snytnikov, A. et al. Hydrodynamical Code for Numerical Simulation of the Gas Components of Colliding Galaxies // The Astrophysical Journal Supplement Series. 2011. Volume 194 p. 47. doi: 10.1088/0067-0049/194/2/47
  19. Tanaka, K. The Magellanic Stream and the Interacting Galaxies // Publications of the Astronomical Society of Japan. 1981. Volume 33. P. 247.
  20. Bournaud, F., Duc, P., Amram, P. et al. Kinematics of tidal tails in interacting galaxies: Tidal dwarf galaxies and projection effects // Astronomy and Astrophysics. Volume. 2004. 425, p. 813. doi: 10.1051/0004-6361:20040394
  21. Grillmair, C. Detection of a 60°long Dwarf Galaxy Debris Stream // The Astrophysical Journal. 2006. Volume 645, p. 37. doi: 10.1086/505863
  22. Malhan, K., Yuen, Z., Ibata, R. et al. Evidence of a dwarf galaxy stream populating the inner Milky Way Halo // astro-ph/2104.09523. 2021.
  23. Odenkirchen, M., Grebel, E.K., Dehnen, W., Rix, H-W. et al. The Extended Tails of Palomar 5: A 10° Arc of Globular Cluster Tidal Debris // The Astronomical Journal. 2003. Volume 126, 5, pp. 2385-2407. doi: 10.1086/378601
  24. Grillmair, C.J., Freeman, K.C., Irwin, M., Quinn, P.J. Globular Clusters with Tidal Tails: Deep TwoColor Star Counts // The Astronomical Journal. 1995. Volume 109, p. 2553. doi: 10.1086/117470
  25. Eggen, O. The Pleiades and alpha Persei Clusters// The Astronomical Journal. 1998. Volume 116, № 4, pp. 1810-1815. doi: 10.1086/300533
  26. van Leeuwen, F. Parallaxes and proper motions for 20 open clusters as based on the new Hipparcos catalogue // Astronomy and Astrophysics. 2009. Volume 497, p. 1. doi: 10.1051/0004-6361/200811382
  27. Lindegren, L., Hernández, J., Bombrun, A. et al. Gaia Data Release 2. The astrometric solution // Astronomy and Astrophysics. Volume 616, A2. doi: 10.1051/0004-6361/201832727
  28. van Leeuwen, F., de Bruijne, J.H.J., Arenou, F. et al. Gaia DR2 documentation. Gaia DR2 documentation, European Space Agency; Gaia Data Processing and Analysis Consortium. Online at https://gea.esac.esa.int/archive/documentation/ GDR2/. 2018.
  29. Röser, S., Schilbach, E. A census of the nearby Pisces-Eridanus stellar stream. Commonalities with and disparities from the Pleiades// Astronomy and Astrophysics. 2020. Volume 638, A9. doi: 10.1051/0004-6361/202037691
  30. Cantat-Gaudin, T., Jordi, C., Vallenari, A., Bragaglia, A., et al. A Gaia DR2 view of the open cluster population in the Milky Way // Astronomy and Astrophysics. 2018. Volume 618. id.A93, 16 pp.
  31. Galli, P.A.B., Moraux, E., Bouy, H., Bouvier, J., Olivares, J., Teixeira, R. A revised moving cluster distance to the Pleiades open cluster // Astronomy and Astrophysics. 2017. Volume 598. id.A48, 22 pp.
  32. Gaia Collaboration, Brown, A.G.A., Vallenari, A., Prusti, T., et al. Gaia Data Release 2. Summary of the contents and survey properties // Astronomy and Astrophysics. 2018. Volume 616. id.A1, 22 pp.
  33. Röser, Siegfried, Schilbach, Elena, Goldman, Bertrand: Hyades tidal tails revealed by Gaia DR2 // Astronomy and Astrophysics. 2019. Volume 621. id. L2, 5 pp.
  34. Lodieu, N., Pérez-Garrido, A., Smart, R.L., Silvotti, R. A 5D view of the α Per, Pleiades, and Praesepe clusters // Astronomy and Astrophysics. 2019. Volume 628. id.A66, 26 pp.
  35. Chumak, Ya.O., Rastorguev, A.S. Analysis of the structure and dynamics of the stellar tails of open star clusters // Astronomy Letters. 2006. Volume 32, № 3, p.157-165.
  36. Johnson, Dean R.H., Soderblom, David R. Calculating Galactic Space Velocities and Their Uncertainties, with an Application to the Ursa Major Group // The Astronomical Journal. 1987. Volume 93, p.864.
  37. VTSS. The Virginia Tech Spectral-Line Survey Arcminute-Resolution Digital Images of Interstellar H-alpha and [SII] Emission http:// www1.phys.vt.edu/~halpha/.
  38. Battersby, C., Bally, J., A. Ginsburg, A. et al. Characterizing precursors to stellar clusters with Herschel // Astronomy and Astrophysics. 2011. 2011. Volume 535. A128. https://doi. org/10.1051/0004-6361/201116559
  39. Launhardt, R., Stutz, A.M., Schmiedeke, A., et al. The Earliest Phases of Star Formation (EPoS): a Herschel // Astronomy and Astrophysics. 2013. Volume 551. A98. https://doi.org/10.1051/00046361/201220477
  40. Mallick, K.K., Ojha, D.K., Tamura, M., et al. Study of morphology and stellar content of the Galactic H II region IRAS 16148−5011// Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2015. Volume 447. № 3. Pp. 2307–2321. https://doi. org/10.1093/mnras/stu2584
  41. Kauffmann, J., Bertoldi, F., Bourke, T.L., Evans, II, N.J., and Lee, C.W. MAMBO mapping of Spitzer c2d small clouds and cores // Astronomy and Astrophysics. 2008. Volume 487. №. 3. Pp. 993 – 1017 pp. https://doi.org/10.1051/0004-6361:200809481
  42. Vereshchagin, S.V., Tutukov, A.V., Chupina, N.V., Postnikova, E.S. and Sizova, M.D. Binary Clusters: Theory and Observations // Astronomy Reports. 2022. Volume 66. № 5. pp. 361–386. doi: 10.1134/S1063772922060063
  43. UPMASK: Unsupervised Photometric Membership Assignment in Stellar Clusters, Linking: https://CRAN.R-project.org/package=UPMASK
  44. Castro-Ginard, A., Jordi, C., Luri, X., CantatGaudin, T., et al. Hunting for open clusters in Gaia EDR3: 628 new open clusters found with OCfinder // Astronomy and Astrophysics. 2022. Volume 661. A118.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».