German Title: Ein Blick in die Scheibe der Milchstraße: Gaias Sicht der offenen Sternhaufen unserer Galaxie

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Abstract

In the pre-Gaia era, one of the largest collections of open clusters and their parameters was the Milky Way Star Cluster (MWSC) catalog, which consisted of 2808 open clusters. This sample was nearly complete up to a distance of about 1.8~kpc from the Sun, with the exception of a subset of old nearby clusters. However, with the unprecedented precision of astrometric and photometric data from Gaia, a more accurate census on the number of true open clusters can be achieved, also providing improved cluster parameters and detection of new clusters. With this aim, I developed an automated cluster characterization pipeline to consistently determine cluster membership from astrometry and cluster parameters via isochrone fitting to cluster multi-band photometry. Using Gaia DR1/TGAS data, I analyzed 24 nearby open clusters and found evidence for the non-existence of some clusters. With Gaia DR2 data, I reanalyzed the full MWSC cluster sample, successfully obtaining cluster memberships and parameters for 1873 clusters and denying the existence of 912 clusters. This is the first study, to date, to homogeneously analyze the largest catalog of open clusters. My results show that unlike previously thought, the open cluster census is very incomplete, even at the smallest distances, and thus a dedicated search for new clusters is required in order to gain a full understanding of the open cluster population.

Translation of abstract (German)

In der Prä-Gaia Ära war der Katalog der offenen Sternhaufen in der Milchstraße (MWSC, engl. Milky Way Star Clusters) eine der größten Sammlungen von offenen Sternhaufen und deren Kennwerten. Er beinhaltete 2808 offene Sternhaufen und war, mit Ausnahme einiger alter, naher Sternhaufen, fast vollständig bis zu Entfernungen von etwa 1,8 kpc von der Sonne. Mit der bis dahin unerreicht hohen astrometrischen und photometrischen Präzision der Gaiadaten kann ein genauerer Zensus der Zahl der wahren offenen Sternhaufen erreicht werden, welcher auch verbesserte Parameter sowie die Entdeckung neuer Sternhaufen bereit hält. Mit diesem Ziel habe ich eine automatische Routine geschrieben, welche einheitlich die stellaren Mitglieder mittels Astrometrie sowie die Parameter mittels Anpassen der Isochronen an Multibandphotometrie bestimmt. Mit den Gaia DR1/TGAS Daten habe ich 24 nahe offene Sternhaufen analysiert und Belege für deren Inexistenz gefunden. Mit den Gaia DR2 Daten habe ich den kompletten MWSC Katalog neu analysiert und erfolgreich stellare Mitglieder und Parameter für 1873 Sternhaufen bestimmt sowie die Existenz von 912 Sternhaufen in Abrede gestellt. Dies ist bis heute die erste Studie, welche den größten Katalog offener Sternhaufen einheitlich analysiert. Meine Ergebnisse zeigen, dass entgegen vorheriger Meinungen der Zensus der offenen Sternhaufen sehr unvollständig ist -- selbst bei kleinsten Entfernungen. Daher ist eine dedizierte Suche nach offenen Sternhaufen nötig um ein vollständiges Verständnis des Bestands der offenen Sternhaufen zu erhalten.