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Young Stellar Objects with ASCA

Young Stellar Objects with ASCA. 山内　茂雄（岩手大人社） Contents Protostars からのＸ線検出 Herbig Ae/Be stars のＸ線放射 Giant Molecular Cloud からの硬Ｘ線 その他のトピックス. 星の進化. Class 0 (Protostar) Main accretion phase Age <10 4 yr Class I (Protostar) Late accretion phase Age ~10 5 yr Class II (CTTS)

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Young Stellar Objects with ASCA

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Presentation Transcript

  1. Young Stellar Objects with ASCA 山内　茂雄（岩手大人社） Contents ProtostarsからのＸ線検出 Herbig Ae/Be starsのＸ線放射 Giant Molecular Cloud からの硬Ｘ線 その他のトピックス

  2. 星の進化 • Class 0 (Protostar) • Main accretion phase • Age <104 yr • Class I (Protostar) • Late accretion phase • Age ~105 yr • Class II (CTTS) • Optically thick disk • Age ~106 yr • Class III (WTTS) • Optically thin disk • Age <107 yr • Main Sequence

  3. Star/Young starからのＸ線放射 • あすか以前の観測 • MS T Tauri phase Protostar • Low-mass ○(Magnetic) ○(Magnetic) ? • (flare/kT~1keV) (flare/kT~1keV) • Inter-mediate X ○( ? ) ? • High-mass ○(Stellar wind) ? ? • (kT~1keV)

  4. Class I ProtostarからのＸ線検出 • R Cr A/Rho Oph/L1630 (Orion) • Koyama et al. 1996/Kamata et al. 1997/Ozawa et al. 1999

  5. R Cr A R1からのＸ線フレア • Sun/TTSと類似の時間変動 • 2本のライン？ Jet? • (Koyama et al. 1996)

  6. YLW 15からのＸ線フレア • フレアサイズ (10-15R◎)が大きい • Star - diskをつなぐ磁力線の再結合？　 • 数値シミュレーションでも示唆されている　　(Hayashi et al. 1996) • (Tsuboi et al. 1999)

  7. EM-kT diagram • 太陽フレアの延長線上に位置する　　　　 　->Enhanced magnetic activityによるもの • Shibata & Yokoyama • (1999)

  8. Class I原始星からのＸ線フレアの検出 • Sun/TTSからのものと類似 • First rise / Exponential decay • フレアプラズマのパラメータ • 温度(5-10 keV)、密度(1011cm-3): 　　　　　　　　　　　　　　　　　　太陽とほぼ同じ • フレアサイズ：星のサイズと同等、または　　　　　　　　　　　　　　　星のサイズより大きい • Enhanced magnetic activityによるもの • 1 M◎（Rho Oph/R Cr A）から 3Ｍ◎程度（L1630）　　　まで、振る舞いは同じ

  9. Class 0 ProtostarsからのＸ線 • Class I protostarよりさらに若いClass 0は？ • Oph/L1448/L1157/Serpens/Perseus: not detect • OMCで痕跡あり-> Chandraでdetect (Tsuboi et al. 2000)

  10. ProtostarsからのＸ線 • すべてのClass IからＸ線を検出できたわけではない • Class 0/ I天体の検出率 (Tsuboi 1999他) • Rho Oph Class0 0/2 Class I 8/17 • R Cr A 5/6 • Taurus 0/1 0/5 • Lupus • Serpens 0/3 1/1 • Perseus 0/3 1/2 • Chamaeleon 0/5 • Orion 3/21 0/3

  11. Herbig Ae/Be starsのＸ線放射 • Herbig Ae/Be stars：中質量前主系列星 • スペクトルタイプ：B0-F5 • ROSAT：比較的強いＸ線放射を検出 • LX=1030-1032 erg/s , LX/Lbol~10-6-10-5(Zinnecker, Preibisch 1994) • 星風が弱く、星の外層に対流層を持たないと考えられる 天体のＸ線放射のメカニズムは不明 • 主系列 B-A stars LX/Lbol<10-9-10-8 • T Tauri型星（magnetic origin）LX/Lbol~10-4-10-3

  12. あすかによるHerbig Ae/Be starsの観測 • 高温プラズマガスからの放射を検出 • HD104237 (A4e)：kT=0.4/1.6 keV • IRAS12496-7650 (A-F) ：kT=2.7keV • TY CrA (B7)/HD176386 (B-A) ：kT=1-2 keV • MWC297 (O9 or B1.5) ：kT=2.7 keV • ( Proto Herbig Ae/Be star EC95: kT=4.6 keV ) • (Skinner, Yamauchi 1996/Yamauchi et al. 1998/ Hamaguchi et al. 1999, 2000) • Vwind=100-500 km/secの星風による衝撃波加熱ではkT=1-3keVのガスは作れない

  13. MWC 297からのＸ線フレア • Sun/TTSのフレアと類似：Magnetic activity？ • 　　　　　　　　　　　 温度変化: 3keV(1st) => 7keV(2nd) => 3keV(3rd) • LX(2nd)〜 5x1032erg/s • Hamaguchi et al. 2000

  14. あすかによる観測からの問題提起 • 高温プラズマガスの検出：4 (+EC95) 例 • Ｘ線フレアの検出：1例 　 • 課題 • これらはHerbig Ae/Be starsに共通の特徴か？ • 質量、進化段階の違いは？　サンプルはまだ少ない • Ｘ線フレア／Ｘ線放射のメカニズムは？ • Star - diskをつなぐ磁力線の再結合？ • YLW15のような時間変動が見られるか？

  15. Giant Molecular Cloudからの硬Ｘ線放射 • Massive young starを含むGMCの硬Ｘ線源 • NGC6334 (5 cores) ：kT>2-3 keV • M17：kT=3.8 keV • Orion Trapezium: kT~3 keV • W 3 ：kT=5.6 keV • Mon R2：kT=5.6 keV、Ｘ線フレア • NGC2264 ：kT=4 keV • 光度：1コア／1天体あたり、LX=1032 -1034 erg/s • > Massive young star：高温かつ明るい？ • (Matsuzaki 1999/Yamauchi et al. 1996/Hofner, Churchwell 1997/Hamaguchi et al. 2000/Nakano et al. 2000)

  16. Massive Young Star in the GMC • NHが大きい（＝若い？）ものほど、LX/Lbol, kTが大きい　 kT(Field OB stars) < kT(embedded massive stars) • (Matsuzaki 1999) • 星風のショック加熱か？ magnetic activity か？ • 課題：massive starからのＸ線を分離検出すること

  17. Topics: T Tauri 型星からのＸ線フレア • IC 348中のT Tauri型星 (Ozawa 2000) • kTが先に上昇し、そのあとEMが上昇 • 太陽フレアのような磁力線の　　　　　　　　　　　　　　　　　　つなぎかえで説明できる

  18. Topics: Brown Dwarf からのＸ線 • Cha I cloud: ROSATで検出＝＞あすかでfollow up • by Tsuboi　詳しい解析を実行中

  19. YSOsのスペクトル（温度） • Protostellar source/coreは硬Ｘ線源 (Matsuzaki et al. 1999)

  20. あすかによるYSOのまとめ • 星周物質に埋もれた、若い段階の星の性質を　　　　　　　　　　　　　　　　　　明らかにしつつある • MS T Tau phase Protostar • Low-mass ○(Magnetic) ○(Magnetic)○(Magnetic)(flare/kT~1keV) (flare/kT~2keV)(flare/kT>4keV) • Inter-mediate X? ○(Magnetic?)○(Magnetic?) • (flare/kT~3keV) (flare/kT~2keV) • High-mass ○(Stellar wind)Massive starを含むコア:○？(?) • (kT~1keV)(high kT?)

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