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Fotometria e astrometria di ammassi aperti

Le osservazioni fotometriche di ammassi, insieme con le osservazioni spettroscopiche e in banda X, permettono di identificare i membri di un ammasso e di determinarne la funzione di massa. Questa è uno dei prodotti del processo della formazione stellare e fino ad oggi non è chiaro se si tratta di una funzione ``universale'' o se dipende dalle condizioni ambientali in cui le stelle si formano. Per studiare la funzione di massa recente, i ricercatori di INAF-OAPA hanno iniziato un programma su un campione di ammassi vicini, relativamente giovani e con caratteristiche diverse fra di loro.

Uno studio approfondito è stato svolto sulla regione di formazione stellare NGC 6530 osservata con la camera WFI di ESO e per cui è stata ricavata la funzione di massa. In questo caso le osservazioni X di Chandra sono state utilizzate per la determinazione della membership, mentre le osservazioni fotometriche sono state usate per la determinazione delle masse stellari dal confronto con le tracce teoriche (Prisinzano et al. 2005).

Questi studi suggeriscono la pendenza della funzione di massa per stelle fino a 1 massa solare è in tutti i casi studiati compatibile con il valore della pendenza di Salpeter, mentre le curve presentano un massimo a una massa che tende a diventare via via più piccola per ammassi più giovani, in accordo con i risultati di Chabrier et al. (2000, ApJ, 542, 464).

A complemento di studi iniziati negli anni più recenti dagli stessi ricercatori di OAPA sull'ammasso giovane NGC 6530 (connesso alla ``Lagoon Nebula'', M8) sia utilizzando dati in raggi X (Chandra/ACIS: Damiani et al. 2004) che ottici (ESO/WFI: Prisinzano et al. 2005), sono stati studiati i dati nel vicino infrarosso (2MASS) e nuovi dati spettroscopici ottici (VLT/FLAMES). Il confronto tra i dati in raggi X, e la fotometria ottica/IR (Damiani et al. 2006) ha permesso di evidenziare un sottogruppo di stelle con eccessi di emissione nel vicino IR (indipendenti dall'arrossamento), la maggior parte dei quali non rivelati in raggi X, che quindi costituiscono una nuova parte della popolazione dell'ammasso, che conta così oltre 1100 membri certi. E' stato trovato che questo sottogruppo tende a popolare la regione nord dell'ammasso, in cui pochi membri erano noti in precedenza, e relativamente lontana dalle stelle più brillanti, con possibili implicazioni sui tempi scala di evoluzione del materiale circumstellare in questi oggetti. Negli spettri a banda larga di queste stelle si ritrovano sia caratteristiche ``tipiche'' delle stelle di pre-sequenza, sia altre meno usuali, ma simili a quelle di nebulose in riflessione osservate attorno ad oggetti molto giovani in regioni di formazione stellare vicine (p.es. Toro-Auriga). Ciò contribuisce a dare un quadro molto più ricco ed articolato del processo di formazione stellare nella regione di NGC 6530.

E` stata analizzata anche un'osservazione WFI della regione di formazione stellare NGC 6611. Questa regione e caratterizzato da un'intensa attivitá di formazione stellare e dalla presenza di molte stelle massicce, concentrate in una piccola regione di spazio. L'analisi congiunta in ottico (che permette di determinare le proprietà fotosferiche delle stelle, fig.36), in infrarosso (che permette di di studiare le proprietá e la struttura termica dei dischi circumstellari) e in banda X (che fornisce un criterio di appartenenza all'ammasso e quindi della sua distribuzione spaziale) ha permesso di identificare le stelle con dischi circumstellari e la loro distribuzione spaziale. Il risultato principale è che le stelle con dischi circumstellari sono meno concentrate vicino le stelle massicce, suggerendo che il processo di fotoevaporazione degli strati esterni dei dischi provocato dalla radiazione UV di tali stelle può modificare l'evoluzione dei dischi.

Infine per facilitare il corretto posizionamento delle fibre con FLAMES (che richiede una precisione astrometrica di 0.1 secondo d'arco per non perdere in efficienza), è in corso un lavoro fotometrico e astrometrico sugli ammassi aperti che osservati in modo spettroscopico con FLAMES. Gli ammassi selezionati sono inclusi per la maggior parte nel campione osservato con il Wide Field Imager (WFI) al telescopio di 2.2m dell'ESO/MPA come parte della survey EIS (ESO Imaging Survey). Per alcuni ammassi che non erano in EIS, sono state ottenute osservazioni supplementari al 2.2m con WFI. Le immagini WFI, sia di archivio che acquisite appositamente, sono state analizzate o sono in corso di analisi all'Osservatorio di Palermo per ricavarne sia una fotometria accurata degli oggetti nel campo che per una soluzione astrometrica. In particolare oltre alla fotometria degli ammassi NGC 6530 e NGC 3960 è in corso l'analisi degli ammassi Cr 261 e Blanco 1.

Figura 36: Diagramma Colore-Magnitudine delle sorgenti ottiche all'interno del campo WFI (puntini). Nel diagramma sono evidenziate anche le sorgenti con controparte X, che identificano la regione occupata dalle stelle dell'ammasso, i vettori d'estinzione media stimati per le stelle di campo e le sorgenti di NGC6611, la ZAMS alla distanza stimata per l'ammasso e le isocrone di 0.1, 0.25, 1, 2.5, 3 e 5 milioni di anni. (Guarcello, 2006, Tesi di Laurea, Università di Palermo)
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Flavio Morale 2006-10-31