محاسبة مقدار غبار ایجاد‌شده توسط ستاره‌های متغیر بلنددوره در کهکشان NGC 6822

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده نجوم، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران

2 پژوهشکده نجوم، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران،رصدخانه کنکولی، مرکز ستاره‌شناسی و علوم زمین، بوداپست

چکیده
از دست دادن جرم توسط ستاره‌های تحول‌یافته، به‌ویژه ستاره‌های متغیر بلنددوره‌، نقش کلیدی در غنی‌سازی محیط میان‌ستاره‌ای و تحول کهکشانی ایفا می‌کند. در این مطالعه، با استفاده از داده‌های فروسرخ تلسکوپ‌های زمینی در بازه طول‌موجی 1٫2 تا 2٫2 میکرومتر و داده‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر در طول‌موج‌های 3٫6 و 4٫5 میکرومتر، میزان کاهش جرم ناشی از ستاره‌های متغیر بلنددوره‌ در کهکشان کوتولة نامنظم 6822 بررسی شده است. برای این منظور، با به­دست‌آوردن طیف توزیع انرژی این ستاره­ها و تحلیل ویژگی‌های تابشی آن‌ها، نرخ کلی از دست دادن جرم ستاره­های کربنی و اکسیژنی تعیین گردید. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که مقدار کل کاهش جرم ایجاد شده توسط مجموع ستاره­های متغیر بلند‌دوره 5-10×2٫7 برابر جرم خورشید در هر سال است که از این مقدار، سهم تولید غبار تقریباً 9-10×3٫7 جرم خورشید در سال و مابقی مربوط به گاز خروجی می­باشد. همچنین، سهم ستاره‌های اکسیژنی و کربنی از کل کاهش جرم ستاره‌های متغیر بلنددوره، به‌ترتیب ۲۲ و ۷۸ درصد به‌دست آمد، که با توجه به فراوانی فلزی کم این کهکشان، نقش غالب ستاره‌های کربنی در افزایش غبار محیط میان‌ستاره‌ای قابل انتظار است. با در نظر گرفتن نرخ تخمینی ستاره‌­زایی کنونی در ناحیة میله‌‌ای‌شکل کهکشان 6822 ، که 2-10×1٫7 جرم خورشید در سال گزارش شده است، نتایج این بررسی نشان می‌دهد که جرم بازگشتی از سوی ستاره‌های متغیر بلنددوره برای تأمین مادة میان‌ستاره‌ای مورد نیاز جهت ادامة فرایند ستاره‌زایی در این کهکشان، کافی نیست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Calculation of Dust Production by Long-Period Variable Stars in the Galaxy NGC 6822‎

نویسندگان English

Hamidreza Mahani 1
Atefeh Javadi 1
Hedieh Abdollahi 2
Fatemeh Khatamsaz 1
1 School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM), Tehran, 19568-36613, Iran
2 School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM), Tehran, 19568-36613, Iran and Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, MTA Centre of Excellence, Konkoly-Thege Mikl ́ośut 15-17, H-1121, Budapest, Hungary
چکیده English

Mass loss from evolved stars, particularly long-period variable stars (LPVs), plays a critical role in enriching the interstellar medium and contributing to galactic evolution. This study investigates the mass-loss rates of LPVs in the irregular dwarf galaxy NGC 6822 using infrared data from ground-based telescopes in the wavelength range of 1.2 to 2.2 micrometers and data from the Spitzer Space Telescope at 3.6 and 4.5 micrometers. By deriving the spectral energy distributions of these stars and analyzing their radiative properties, the overall mass-loss rates of carbon-rich and oxygen-rich stars were determined. The results indicate a total mass-loss rate from LPVs of approximately 2.7 × 10⁻⁵ M☉ yr⁻¹, with dust production contributing roughly 3.7 × 10⁻⁹ M☉ yr⁻¹, while the remainder is attributed to ejected gas. Furthermore, oxygen-rich and carbon-rich stars contribute 22% and 78%, respectively, to the total mass loss of LPVs. Given the low metallicity of this galaxy, the dominant role of carbon-rich stars in the production of interstellar dust is expected. Considering the estimated current star formation rate in the bar region of NGC 6822, reported as 1.7 × 10⁻² M☉ yr⁻¹, the findings suggest that the mass returned by LPVs is insufficient to provide the interstellar material required to sustain ongoing star formation in this galaxy.

کلیدواژه‌ها English

Evolved stars
Dust
Local Group
Dwarf galaxy
Irregular galaxy
Spectral energy distribution
1.       C Gall, J Hjorth, A C Andersen, Astronomy and Astrophysics. 19 (2011) 43.
2.       A Javadi, J T van Loon, H Khosroshahi, et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 432 (2013) 2824.
3.       A Javadi, J T van Loon, H Khosroshahi, et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 464 (2017) 2103.
4.       A Javadi, J T van Loon, M T Mirtorabi, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 41 (2011) 3394.
5.       M Geha, M Blanton, R Yan, et al., Astrophysical Journal. 757 (2012) 85.
6.       O Valenzuela, G Rhee, A Klypin, et al., Astrophysical Journal. 657 (2007) 773.
7.       P Hodge, Astrophysical Journal. 241 (1980) 125.
8.       S Hofner, H Olofsson, Astronomy and Astrophysics. 26 (2018) 1.
9.       P A Whitelock, J W Menzies, M W Feast, et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 428 (2013) 2216.
10.    A S Hirschauer, L Gray, M Meixner, et al., Astrophysical Journal. 892 (2020) 91.
11.    M R Cioni, H Habing, Astronomy and Astrophysics. 429 (2005) 837.
12.    Z Ivezic, M Elitzur, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 287 (1997) 799.
13.    H Mahani, A Javadi, JT van Loon, et al., Astrophysical Journal. 992 (2025) 94.
14.    H Mahani, A Javadi, Communications of the Byurakan Astrophysical Observatory. 72 (2025) 369.
15.    A I Karakas, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 445 (2014) 347.
16.    N Mowlavi, Astronomy and Astrophysics. 344 (1999) 617.
17.    R Kippenhahn, A Weigert, Stellar Structure and Evolution. 1 (2013) 1.
18.    E Marini, F Dell'Agli, M A T Groenewegen, et al., Astronomy and Astrophysics. 647 (2021) A69.
19.    J T van Loon, M A T Groenewegen, A de Koter, et al., Astronomy and Astrophysics. 351 (1999) 559.
20.    J T van Loon, M R Cioni, A Zijlstra, et al., Astronomy and Astrophysics. 438 (2005) 273.
21.    S Bladh, S Höfner, Astronomy and Astrophysics. 546 (2012) A76.
22.    F P Israel, Astronomy and Astrophysics. 317 (1997) 65.
23.    J T van Loon, J R  Marshall, A A Zijlstra, Astronomy and Astrophysics. 442 (2005) 597.
24.    A Remy-Ruyer, S C Madden, F Galliano, et al. Astronomy and Astrophysics. 563 (2014) A31.
25.    S Aoyama, K C Hou, H Hirashita, et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.478 (2018) 4905.
26.    M L Boyer, S Srinivasan, D Riebel, et al., Astrophysical Journal. 748 (2012) 40.
27.    C Agliozzo, N Phillips, A Mehner, et al., Astronomy and Astrophysics. 655 (2021) A98.
28.    A P Jones, A G Tielens, D J Hollenbach, et al., Cardiff University Press. 402 (1997) 595.
29.    F Khatamsaz, M Abdollahi, H Abdollahi, et al., Communications of the Byurakan Astrophysical Observatory. 71 (2024) 394.
30.    K B W McQuinn, E D Skillman, J M Cannon, et al., Astrophysical Journal. 724 (2010) 49.
31.    H Abdollahi, A Javadi, M T Mirtorabi, et al., Astrophysical Journal. 948 (2023) 63.
32.    E Saremi, A Javadi, J T van Loon, et al., Astrophysical Journal. 894 (2020) 135.

تحت نظارت وف بومی