Распределение молодых звезд с протопланетными дисками по массам и возрастам

В работе анализируются наблюдательные данные о 210 молодых звездных объектах классов II и III с протопланетными дисками. Рассмотрены звезды из областей звездообразования Телец, Волк, Змееносец, Скорпион, Хамелеон и Орион. Данные включают как параметры звезд (спектр, эффективная температура, светимость, возраст, расстояние до звезды), так и протопланетных дисков (размеры диска, масса пыли, скорость потери массы и др.). Массы 77 звезд с дисками найдены в других работах в предположении, что вращение газа в диске кеплеровское. Для определения возрастов и масс остальных звезд в настоящей работе применена линейная интерполяция между эволюционными треками и изохронами [1, 2]. Полученные массы варьируются от 0.1 M_⊙ до 2.8 M_⊙. Возрасты подавляющего большинства исследуемых звезд находятся в интервале от 0.5 млн. лет до 10 млн. лет. 

На основе собранных данных построены наблюдаемые распределения звезд с дисками по массам для каждой области звездообразования. Массы звезд в наиболее удаленной области звездообразования Орион лежат в области M > 0.63 M_⊙, среднее значение массы составляет М_ср = 1.58 M_⊙. Наименьшее среднее значение массы, М_ср = 0.56 M_⊙, приходится на область звездообразования Волк, в которой отсутствуют звезды с M > 1.58 M_⊙.  Для звезд в Тельце получено, что М_ср = 0.88 M_⊙, в Змееносце+ Верхний Скорпион: М_ср = 0.84 M_⊙, в Хамелеоне: М_ср = 1.16 M_⊙. Для всех молодых звезд с протопланетными дисками построено распределение по массам с учетом объема пространства, в котором наблюдаются звезды данной массы. Объем пространства оценивается как объем шарового слоя с толщиной 180 пк. Максимум в построенном распределении приходится на интервал –0.4 < lg(M/M_⊙) < –0.3. Распределение на интервале масс – 0.4 < lg(M/M_⊙) < 0.5 аппроксимировано степенной функцией dN ~ M^Γ d(lgM) с показателем степени Γ= – (1.02±0.40). В пределах погрешности это близко к солпитеровской начальной функции масс, Γ = –1.35. Полученные результаты используются для анализа сходств и различий функций масс молодых звезд с дисками и протозвездных облаков.

[1] I. Baraffe, D. Homeier, F. Allard, et al.  A&A, 577 (2015), A42.

[2] A. Dotter, B. Chaboyer, D. Jevremovi´c, et al.  Ap&SS., 178 (2008), 89.