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Young Stars far from the Galactic Plane: Runaways from Clusters

Published online by Cambridge University Press:  22 February 2018

Christine Allen  and
T.D. Kinman
Christine Allen
Affiliation:
Instituto de Astronomia, Universidad Nacional Autonoma de Mexico
T.D. Kinman
Affiliation:
Kitt Peak National Observatory, National Optical Astronomy Observatory

Abstract

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Quite recently, a significant number of OB stars far from the galactic plane have been found, situated at z- distances ranging from several hundreds of pc to several kpc. The short lifetimes of these stars pose problems for their interpretation in terms of the standard picture of star formation. Different mechanisms have been put forward to explain the existence of these stars, either within the conventional view, or postulating star formation in the galactic halo itself. These mechanisms range from arguing that they are misidentified evolved or abnormal stars, to postulating powerful ejection mechanisms for young disk stars; in situ formation also admits several variants. We have collected from the literature a list of young stars far from the plane, for which the evidence of youth seems convincing. We discuss two possible formation mechanisms for these stars: ejection from the plane as the result of dynamical evolution of small clusters (Poveda et al. 1967) and in situ formation, via induced shocks created by spiral density waves (Martos et al. 1999). We compute galactic orbits for these stars, and identify the stars that could be explained by one or the other mechanism. We find that about 90 percent of the stars can be accounted for by the cluster ejection mechanism, that is, they can be regarded as runaway stars in the galactic halo.

Resumen

Resumen

En fechas recientes se ha encontrado un número significativo de estrellas OB lejos del plano galáctico, situadas a distancias entre algunos cientos de pc y varios kpc. La corta vida de estas estrellas plantea problemas para su interpretación en el marco usual de la formación estelar. Se han propuesto varios mecanismos para explicar la existencia de estas estrellas, tanto desde el punto de vista convencional, o bien postulando formación estelar en el halo mismo. Los mecanismos convencionales varían desde argumentar que se trata de estrellas mal clasificadas, y por ende, cercanas y poco masivas, hasta postular potentes mecanismos para su expulsión del plano galáctico. Las explicaciones que postulan formación in situ también tienen variantes. Hemos compilado de la literatura una lista de estrellas jóvenes lejos del plano, para las cuales parece convincente la evidencia de su juventud. Discutimos dos posibles mecanismos de formación para estas estrellas: expulsión del plano como resultado de la evolución dinámica de cúmulos estelares pequeños (Poveda et al. 1967) y formación in situ a través de choques inducidos por ondas espirales de densidad (Martos et al. 1999). Calculamos órbitas galácticas para estas estrellas e identificamos aquellas que pueden explicarse por uno u otro mecanismo. Concluimos que aproximadamente el 90 por ciento de ellas pueden ser explicadas por el mecanismo de expulsión de cúmulos, es decir, pueden identificarse como estrellas desbocadas en el halo galáctico.

Keywords

StarsEarly-Type — StarsKinematics
Type
Observational Results for Very Young Binaries
Information
International Astronomical Union Colloquium , Volume 191: The Environment and Evolution of Double and Multiple Stars , August 2004 , pp. 121 - 127
Copyright
Copyright © Instituto de Astronomia – Mexico 2004

References

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