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NGC1893: il ruolo dell'ambiente sulla formazione stellare

Al fine di studiare la relazione tra la formazione stellare e le condizioni ambientali nelle regioni di formazione stellare, è stata condotta una campagna di osservazione nell'ammasso NGC1893 in diverse bande. La caratteristica di questo ammasso è che si trova a grande distanza dal centro galattico ($\ge 11$kpc), dove le nubi molecolari sono più rare e meno dense: le condizioni ambientali in cui si formano le stelle in questa parte della Galassia sono quindi profondamente diverse da quelle delle regioni di formazione stellare solitamente studiate (per esempio quella di Orione o del Toro). NGC1893 è dunque un candidato ideale per studiare una regione con caratteristiche peculiari e potere confrontare i risultati con quelli degli ammassi vicini. Sono state effettuate osservazioni in diverse bande di energia al fine di poter ottenere un panorama completo delle proprietà dell'ammasso. A tale scopo è stato proposto e accettato un Large project congiunto Chandra e Spitzer per le osservazioni in banda X e in banda infrarossa tra $3.6$ e $8.0\mu$m. Sono state inoltre ottenute osservazioni ottiche ($V$, $R$, $H_{\alpha}$) dal TNG con lo strumento DOLORES e dal telescopio di 2.2m su Calar Alto con CAFOS e osservazioni nel vicino infraross ($J$, $H$ e $K$) dal TNG con NICS.

Figure: Diagramma colore-colore delle sorgenti infrarosse del campo di NGC 1893 nelle quattro bande di Spitzer/IRAC. I triangoli rappresentano le protostelle di Classe0/I, mentre le crocette indicano gli oggetti la cui distribuzione spettrale dell'energia è dominata dall'emissione del disco.
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L'osservazione in banda X è stata effettuata mediante Chandra/ACIS, che, per la sua elevata risoluzione spaziale, è particolarmente adeguato per studiare una regione così lontana e ricca di sorgenti. Con un tempo di esposizione totale di $450$ ks (più di cinque giorni) l'osservazione rende possibile l'identificazione di membri dell'ammasso con una completezza fino a $0.5 M_{\odot}$, lo studio delle proprietà coronali e in particolare la variabilità in raggi X. Mediante l'uso del software PWDETECT, che permette di identificare le sorgenti, calcolarne la posizione e stimare i flussi, sono state identificate $1021$ sorgenti X. L'analisi delle immagini Spitzer/IRAC ha consentito di ottenere un catalogo di $1028$ sorgenti, di cui il $25$% non identificate con il catalogo 2MASS. Lo studio della distribuzione spettrale dell'energia delle sorgenti rivelate, attraverso il diagramma colore-colore nelle quattro bande di IRAC, ha permesso di identificare $242$ TTauri classiche e $7$ protostelle di Classe0/I, che appartengono all'ammasso (vedi Fig. [*]), mentre il campione di candidati membri ricavato dall'osservazione X è stato utilizzato per identificare $110$ membri dell'ammasso del tipo weak-lined TTauri tra le sorgenti infrarosse. È stata stimata una frazione di dischi pari al $67$%, confrontabile con la frazione osservata per regioni di formazione stellare vicine della stessa età di circa $3$ milioni di anni. Tale risultato conferma che la formazione stellare è un processo attivo anche nelle regioni esterne della Galassia (Caramazza et al. 2008, A&A, 488, 211).

Contemporaneamente all'analisi dei dati X, si stanno analizzando i dati in banda $V$, $R$ e $H_{\alpha}$, al fine di caratterizzare l'ammasso mediante la determinazione dell'età, della distanza e dell'arrossamento. Inoltre, le osservazioni ottiche sono volte alla determinazione della massa delle singole stelle (Sanz Forcada et al., in preparazione). Infine, si stanno anche analizzando le osservazioni nel vicino infrarosso ottenuto con NICS@TNG che sono circa due magnitudini più profonde di 2MASS. Unitamente ai risultati già ottenuti dalle osservazioni Spitzer questi dati potranno dare risultati sulle proprietà dei dischi circumstellari, comuni attorno ad oggetti giovani (Prisinzano et al., in preparazione).

Il lavoro, ancora in corso, mostra che NGC 1893 è un ammasso molto ricco con un processo di formazione stellare molto attivo. La prima conclusione di questo lavoro è che, nonostante ci si aspetti che la formazione stellare sia poco efficiente lontano dal centro galattico per l'assenza di grandi nubi di idrogeno molecolari e per la mancanza di esplosioni di supernovae, si possono comunque formare degli ammassi molto ricchi.


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Flavio Morale 2009-10-27