不同环境中年轻星及其星周盘的观测研究

We propose to investigate the young stars and their circumstellar disks in the star-forming regions L1641, LDN935, and Taurus, which are in different environments, using multi-wavelength photometric and spectroscopic data. We will use the spectroscopic data, in combination of optical and near-infrared photometric data, to derive the spectral types and luminosities of young stars. By comparison to pre-main sequence evolutionary tracks, we will estimate masses and ages of our sources, and study initial mass functions in the three regions. We will use the infrared photometric data, by comparing with the theoretical models, to characterize the circumstellar disks of young stars, e.g., presence of disks, disk structures, evolutionary stages of disks, and etc. From the accretion-related emission lines (Hα, Hβ, and Brγ) of our spectra, we will estimate the accretion rates of our sources. We will also build the statistical relations among disk properties, stellar properties, accretion properties, and stellar environments, which will provide us a chance to understand which physical mechanism plays the most important role in disk evolution.

本项目拟利用多波段测光和光谱数据，研究具有不同环境的恒星形成区L1641、LDN935 和Taurus中的年轻星及其星周盘的性质。利用光谱数据，并结合光学和近红外测光数据，我们将获得所选年轻星样本的光谱型和总光度，并通过比较主序前演化模型，获得其.年龄和质量，从而可以研究相关恒星形成区的初始质量函数等问题。利用红外测光数据，并结合理论模型，我们将研究年轻星的星周盘的性质，包括盘是否存在、盘的结构、以及盘的演化状态等。我们也将通过光谱上的一些和吸积活动相关的发射线（Hα、Hβ和 Brγ发射线），估算年轻星系统的吸积率。我们也将从统计上研究年轻星体的星周盘的性质和中心星性质、吸积率、以及星周环境之间的相关关系。通过我们大样本的研究，我们将会更好的确定星周盘演化和中心星性质的相关关系，以及星周盘的演化如何受到星周环境的影响，从而确定导致星周盘演化的物理机制。

星周盘是行星的发源地，研究其演化是目前恒星形成研究的热点课题之一。星周盘的研究主要涉及到两个问题：星周盘有什么结构，以及星周盘是如何演化的。目前对星周盘的研究最常用的和最有效的方法是在不同的红外波段进行成像观测，从而得到星周盘在红外波段发射的谱能量分布（SED），并利用其统计上研究星周盘的性质。本项目对恒星形成区Lynds 1641和Taurus，以及疏散星协Epsilon Chamaleontis里的年轻星以及其星周盘的性质。我们也对两个超新星遗迹IC443和G127.1+0.5里面可能存在的有星周盘的年轻星进行了搜索。研究所用的数据主要来自于空间望远镜Spitzer和Wise的测光数据，以及Spitzer的IRS红外光谱数据，并结合来之空间望远镜XMM的X-ray数据，以地面的大口径望远镜MMT的光学光谱数据和我国自主研发的郭守敬望远镜光谱数据。本项目重点研究了星周盘在不同星周环境下的演化，以及盘吸积率和盘演化状态的联系。此项目研究的重要结果总结为以下三点：（1）大约一半的过渡盘依然在吸积，其吸积率和正常的星周盘相似，还有一半不存在吸积；（2）星周盘在年轻星密度较高的星团区域里，相对于年轻星密度较低的区域里，演化时标要短；（3）我们在超新星遗迹里发现了一些年轻星候选体，这些候选体可能还存在星周盘，超新星爆发产生的重元素可能会注入到星周盘里。由于太阳系形成过程中在附近可能也有一颗超新星爆发，研究这些候选体可能会对我们理解太阳系的形成有重要的意义。