The main site of dust formation is believed to be the cool envelopes around AGB stars. Nearly all AGB stars can be identified as long-period variables (LPVs) with large amplitude pulsation. Shock waves produce by the strong pulsation and radiation pressure on newly formed dust grains drive dusty stellar winds with high mass-loss rates. IR observations of AGB stars identify various dust species in different physical conditions. Radio observations of gas phase materials are helpful to understand the overall properties of the stellar winds. In this paper, we review (i) classification of AGB stars; (ii) IR two-color diagrams of AGB stars; (iii) pulsation of AGB stars; (iv) dust around AGB stars including dusty stellar winds; (v) dust envelopes around AGB stars; (vi) mass-loss and evolution of AGB stars; and (vii) contribution of AGB dust to galactic environments. We discuss various observational evidences and their theoretical interpretations.
Massive stars blow powerful stellar winds throughout their evolutionary stages from the main sequence to Wolf-Rayet phases. The amount of mechanical energy deposited in the interstellar medium by the wind from a massive star can be comparable to the explosion energy of a core-collapse supernova that detonates at the end of its life. In this study, we estimate the kinetic energy deposition by massive stars in our Galaxy by considering the integrated Galactic initial mass function and modeling the stellar wind luminosity. The mass loss rate and terminal velocity of stellar winds during the main sequence, red supergiant, and Wolf-Rayet stages are estimated by adopting theoretical calculations and observational data published in the literature. We find that the total stellar wind luminosity due to all massive stars in the Galaxy is about ${\mathcal{L}}_w{\approx}1.1{\times}10^{41}erg\;s^{-1}$, which is about 1/4 of the power of supernova explosions, ${\mathcal{L}}_{SN}{\approx}4.8{\times}10^{41}erg\;s^{-1}$. If we assume that ~ 1 - 10 % of the wind luminosity could be converted to Galactic cosmic rays (GCRs) through collisonless shocks such as termination shocks in stellar bubbles and superbubbles, colliding-wind shocks in binaries, and bow-shocks of massive runaway stars, stellar winds might be expected to make a significant contribution to GCR production, though lower than that of supernova remnants.
We calculate the evolution of multiple supernova (SN) explosions inside a pre-exiting bubble blown up by winds from massive stars, using one-dimensional hydrodynamic simulations including radiative cooling and thermal conduction effects. First, the development of the wind bubble driven by collective winds from multiple stars during the main sequence is calculated. Then multiple SN explosion is loaded at the center of the bubble and the evolution of the SN remnant is followed for $10^6$ years. We find the size and mass of the SN-driven shell depend on the structure of the pre-existing wind bubble as well as the total SN explosion energy. Most of the explosion energy is lost via radiative cooling, while about 10% remains as kinetic energy and less than 10% as thermal energy of the expanding bubble shell. Thus the photoionization and heating by diffuse radiation emitted by the shock heated gas is the most dominant form of SN feedback into the surrounding interstellar medium.
In order to investigate the origin of multiple stellar populations in the halo and bulge of the Milky Way, we have constructed chemical evolution models for the low-mass proto-Galactic subsystems such as globular clusters (GCs). Unlike previous studies, we assume that supernova blast waves undergo blowout without expelling the pre-enriched gas, while relatively slow winds of massive stars, together with the winds and ejecta from low and intermediate mass asymptotic giant branch stars, are all locally retained in these less massive systems. We first applied these models to investigate the origin of super-helium-rich red clump stars in the metal-rich bulge as recently suggested by Lee et al. (2015). We find that chemical enrichments by the winds of massive stars can naturally reproduce the required helium enhancement (dY/dZ = 6) for the second generation stars. Disruption of these "building blocks" in a hierarchical merging paradigm would have provided helium enhanced stars to the bulge field. Interestingly, we also find that the observed Na-O anticorrelation in metal-poor GCs can be reproduced, when multiple episodes of starbursts are allowed to continue in these subsystems. Specific star formation history with decreasing time intervals between the stellar generations, however, is required to obtain this result, as would be expected from the orbital evolution of these subsystems in a proto-Galaxy. The "mass budget problem" is also much alleviated by our models without ad-hoc assumptions on star formation efficiency and initial mass function.
In order to investigate the origin of multiple stellar populations in the halo and bulge of the Milky Way, we have constructed chemical evolution models for the low-mass proto-Galactic subsystems such as globular clusters. Unlike previous studies, we assume that supernova blast waves undergo blowout without expelling the pre-enriched gas, while relatively slow winds of massive stars, together with the winds and ejecta from low and intermediate mass asymptotic-giant-branch stars, are all locally retained in these less massive systems. We find that the observed Na-O anti-correlations in metal-poor GCs can be reproduced when multiple episodes of starbursts are allowed to continue in these subsystems. A specific form of star formation history with decreasing time intervals between the stellar generations, however, is required to obtain this result, which is in good agreement with the parameters obtained from our stellar evolution models for the horizontal-branch. The "mass budget problem" is also much alleviated by our models without ad-hoc assumptions on star formation efficiency and initial mass function. We also applied these models to investigate the origin of super helium-rich red clump stars in the metal-rich bulge as recently suggested by Lee et al. (2015). We find that chemical enrichments by the winds of massive stars can naturally reproduce the required helium enhancement (dY/dZ = 6) for the second-generation stars. Disruption of proto-globular clusters in a hierarchical merging paradigm would have provided helium enhanced stars to the bulge field.
Studying the environments in which core-collapse supernovae (SNe) explode and evolve is essential to establish the nature of the mass loss and the explosion of the progenitor star. The spatial structure of the outer shock in young core-collapse SNR provides an excellent opportunity to study the nature of the medium into which the remnant has been expanding. I will review studies of the outer shocks in young Galactic SNRs using Chandra X-ray observations and discuss the nature of the winds and the progenitor stars.
We have conducted a near-infrared monitoring campaign at the UK InfraRed Telescope (UKIRT), of the Local Group galaxy M33. The main aim was to identify stars in the very final stage of their evolution, and for which the luminosity is more directly related to the birth mass than the more numerous less-evolved giant stars that continue to increase in luminosity. The pulsating giant stars (AGB and red supergiants) are identified and their distributions are used to derive the star formation rate as a function of age. These stars are also important dust factories; we measure their dust production rates from a combination of our data with Spitzer Space Telescope mid-IR photometry. The mass-loss rates are seen to increase with increasing strength of pulsation and with increasing bolometric luminosity. Low-mass stars lose most of their mass through stellar winds, but even super-AGB stars and red superginats lose ~40% of their mass via a dusty stellar wind. We construct a 2-D map of the mass-return rate, showing a radial decline but also local enhancements due to agglomerations of massive stars. By comparing the current star formation rate with total mass input to the ISM, we conclude that the star formation in the central regions of M33 can only be sustained if gas is accreted from further out in the disc or from circum-galactic regions.
We investigate the impact of ram pressure stripping due to the intracluster medium (ICM) on star-forming disk galaxies with a multiphase interstellar medium maintained by strong stellar feedback. We carry out radiation-hydrodynamic simulations of an isolated disk galaxy embedded in a 1011 M⦿ dark matter halo with various ICM winds mimicking the cluster outskirts (moderate) and the central environment (strong). We find that both star formation quenching and triggering occur in ram pressure-stripped galaxies, depending on the strength of the winds. HI and H2 in the outer galactic disk are significantly stripped in the presence of moderate winds, whereas turbulent pressure provides support against ram pressure in the central region, where star formation is active. Moderate ICM winds facilitate gas collapse, increasing the total star formation rates by ~40% when the wind is oriented face-on or by ~80% when it is edge-on. In contrast, strong winds rapidly blow away neutral and molecular hydrogen gas from the galaxy, suppressing star formation by a factor of 2 within ~200 Myr. Dense gas clumps with nH≳10 M⦿ pc-2 are easily identified in extraplanar regions, but no significant young stellar populations are found in such clumps. In our attempts to enhance radiative cooling by adopting a colder ICM of T=106K only a few additional stars are formed in the tail region, even if the amount of newly cooled gas increases by an order of magnitude.
The propagation speed of a circumstellar pattern revealed in the plane of the sky is often assumed to represent the expansion speed of the wind matter ejected from a post-main-sequence star at the center. We point out that the often-adopted isotropic wind assumption and the binary hypothesis as the underlying origin for the circumstellar pattern in the shape of multilayered shells are, however, mutually incompatible. We revisit the hydrodynamic models for spiral-shell patterns induced by the orbital motion of a hypothesized binary, of which one star is losing mass at a high rate. The distributions of transverse wind velocities as a function of position angle in the plane of the sky are explored along viewing directions. The variation of the transverse wind velocity is as large as half the average wind velocity over the entire three dimensional domain in the simulated models investigated in this work. The directional dependence of the wind velocity is indicative of the overall morphology of the circumstellar material, implying that kinematic information is an important ingredient in modeling the snapshot monitoring (often in the optical and near-infrared) or the spectral imaging observations for molecular line emissions.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.