Астрономы нашли новый метод изучения звездных кластеров

Около 25% молодых звезд в нашей Галактике образуются в звездных кластерах, а звезды, находящиеся в скоплении очень часто достаточно близки друг к другу, поглощают газ и растут. Астрономы, пытающиеся понять детали звездообразования, например относительное обилие массивных звезд относительно звезд с низкой массой, должны учитывать такие сложные эффекты кластеризации. Измерить фактическую демографию кластера также очень нелегко.

Как правило, молодые звезды внедряются в скрытые облака натального материала. Однако инфракрасное излучение может ускользнуть, и астрономы зондируют эти области на инфракрасных длинах волн, используя форму спектрального распределения энергии (SED — относительные количества потока, испускаемого на разных длинах волн) для диагностики природы молодой звезды: ее массы, возраста , аккреционной активности, развития диска и аналогичных свойств. Одной из главных сложностей является то, что различные телескопы и приборы, используемые для измерения SED, способны охватить только лишь несколько объектов в кластере. В результате каждая точка SED представляет собой путаную смесь излучения всех составляющих звезд с самыми длинными точками длины волны (от самых ярких лучей), покрывающими пространственную область, возможно, в десять раз большую, чем кратчайшие точки длины волны.

^{Область плотного звездообразования. Левый кадр показывает инфракрасное изображение кластера с высоким пространственным разрешением: три молодые звезды видны в цветных кругах, а белый круг показывает фидуциальные размеры. Правый кадр — это тот же кластер, но на более длинных волнах, с другим инструментом. Три звезды смешиваются вместе.}

Астрономы CfA Рафаэль Мартинес-Галарц и Говард Смит и двое их коллег разработали новый метод статистического анализа для решения проблемы путаных SED в кластерных средах. Используя изображения с самым высоким пространственным разрешением для каждой области, команда ученых идентифицировала отличимые звезды (по крайней мере, достаточно высокий их процент в кластере) и их излучение на этих длинах волн. Они объединили байесовский статистический подход с большой сеткой смоделированных молодых звездных SED для определения наиболее вероятного продолжения каждого отдельного SED в смешанных длинноволновых диапазонах и, таким образом, приводят к определению наиболее вероятного значения массы каждой звезды, ее возраста и параметров окружающей среды. Полученная сумма SED не является уникальной, но является наиболее вероятным решением.

Астрономы применили свой метод к семидесяти молодым звездным кластерам с низкой массой тела, наблюдаемых с помощью инфракрасной камеры с космического телескопа «Спитцер», что позволило им выявить их физические свойства. Их результаты отлично согласуются с общими ожиданиями по распределению звездных масс. Они также нашли несколько неожиданных предварительных результатов, в том числе связь между общей массой кластера и массой его наибольшей части. Теперь команда ученых планирует расширить диапазоны длин волн, включенные в их анализ SED, и увеличить количество проанализированных кластеров.