Deep near infrared survey of nearby star-forming regions: Luminosity function of very low-mass YSOs

Abstract

Deep Near-Infrared (NIR) surveys have been performed, searching for very low-mass Young Stellar Objects (YSO) in the nearby star-forming regions of Chamaeleon and Taurus. The observations are complete to K = 16.2 mag with ten sigma photometric accuracy, sufficiently sensitive to provide a census of the embedded very low-mass stellar population in the molecular clouds. Based on NIR color-color diagrams, embedded YSO candidates are discriminated with NIR excesses from reddened field stars in each region. There exist a significant population of the extremely low-luminosity YSO candidates that are less than or equal to 7 mag fainter than typical T Tauri stars in the same cloud, implying very low-mass. Along with the latest theoretical evolutionary models, it is suggested that these extremely low-luminosity YSO candidates could be young brown dwarfs. The J-band luminosity function in each region, which is important for establishing initial mass function, does not have any turnover down to its low-luminosity end. In the Chamaeleon I core, stars form in a clustered mode characterized by both a high star formation efficiency and high stellar density like as in the rho Oph core, while stars in the Taurus molecular cloud are formed in isolated-mode.

近傍の星生成領域であるカメレオン座ならびにおうし座における小質量YSO(若い星状天体)の探査を目的とする近赤外ディープサーベイを行った。観測はKバンドで10シグマの信頼性で16.2等級の測光観測を行った。これは、分子雲内に埋もれている小質量星の数のカウントには充分な感度である。近赤外の2色図から、各領域内における近赤外線の色超過の大きい、埋もれたYSOの候補を区別した。同じ領域内にある典型的なTタウリ型星よりも暗い、7等級以上の極度に暗いYSOの候補が数多く存在することが判明した。最近の進化の理論モデルによれば、これらの極端に暗いYSO候補は、若い褐色矮星である可能性もあることが示唆される。各領域におけるJバンドでの光度関数は、初期質量関数を確立する上で重要であるが、光度の小さい方の端までいっても転向点が見られない。カメレオンIコアにおいては、星はクラスターを形成しており、星生成の効率および星の密度は、rho Oph(へびつかい座rho星分子雲)コアと同じくらい高い。これに対し、おうし座分子雲内の星は孤立して形成されている。