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Einsichten in die Herbig-Haro-Objekte HH 80 und HH 81

Erforschen der dynamischen Ausströmungen von jungen Sternen im All.

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HH 80 und HH 81: WunderHH 80 und HH 81: Wunderder Sternentstehungentschlüsseln.Die dynamischen Jets von jungen Sternen
Inhaltsverzeichnis

HH 80 und HH 81 sind echt spannende Objekte am Himmel, die die Ausströmungen von Gas und Staub von jungen, entstehenden Sternen darstellen. Diese Objekte gehören zu einem Bereich im All, wo neue Sterne geboren werden, und sie geben uns Einblicke in die Prozesse, die mit der Sternentstehung zusammenhängen.

Was sind Herbig-Haro-Objekte?

Herbig-Haro (HH) Objekte sind Ansammlungen von Gas und Staub, die durch die Jets, die von jungen Sternen erzeugt werden, erhitzt und angeregt werden. Wenn diese Jets mit dem umgebenden Material kollidieren, entstehen leuchtende, sichtbare Schocks, die wir von der Erde aus beobachten können. Die hellen Regionen von HH-Objekten wie HH 80 und HH 81 sind das Ergebnis dieser Schocks.

Entdeckung von HH 80/81

HH 80 und HH 81 wurden erstmals Ende des 20. Jahrhunderts identifiziert. Sie befinden sich im Schützen-Konstellation und stehen im Zusammenhang mit einem massiven Stern namens IRAS 18162-2048. Dieser Stern erzeugt einen kraftvollen Jet, der die sichtbare Emission von beiden HH-Objekten verursacht.

Der Jet von IRAS 18162-2048

Der Stern im Zentrum der HH 80/81 Region ist besonders interessant, weil es einer der schnellsten bekannten sterngetriebenen Jets ist. Die Geschwindigkeiten, die in diesem Bereich beobachtet werden, sind bemerkenswert, mit Teilen des Jets, die über 1.200 Kilometer pro Sekunde zurücklegen. Diese unglaubliche Geschwindigkeit führt zu erheblicher Aktivität im umgebenden Gas und Staub.

Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop

Im Jahr 2018 wurden neue Bilder mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen, die mit älteren Bildern von 1995 verglichen wurden. Dieser Vergleich ermöglichte es den Wissenschaftlern, Veränderungen in der Struktur von HH 80 und HH 81 über die Zeit zu beobachten. Einige Merkmale schienen sich zu bewegen, während neue Merkmale auftauchten, was darauf hinweist, dass das Gebiet dynamisch und ständig im Wandel ist.

Struktur und Bewegung

Die Bewegungen, die in HH 80 und HH 81 beobachtet werden, zeigen, dass das Gas und der Staub vom Stern weg gedrängt werden. Viele Merkmale bewegen sich mit Geschwindigkeiten von etwa 1.000 bis 1.200 Kilometern pro Sekunde. Diese schnelle Bewegung hilft, zu identifizieren, wie der massive Stern seine Umgebung beeinflusst.

Die Blase, die durch den Jet entsteht

Eine Blase aus Gas entsteht, während sich der schnell bewegende Jet in das umgebende Material ausdehnt. Diese Blase ermöglicht eine klarere Sicht auf das ausströmende Material und gibt Einblicke, wie Hochgeschwindigkeitsjets mit ihrer Umgebung interagieren.

Niedrigere Geschwindigkeitsbewegungen

Neben den hochgeschwindigkeitsjets gibt es auch langsamer bewegte Merkmale, die im rechten Winkel zur Jet-Achse liegen. Diese langsameren Bewegungen zeigen die komplexe Natur der Interaktionen, die in diesem Bereich stattfinden, sowie die verschiedenen Geschwindigkeiten des ausgestossenen Materials.

Die Rolle von Staub und Gas

Die Umgebung um HH 80 und HH 81 ist mit Gas und Staub gefüllt. Viele dieser Materialien sind Überreste früherer Sternentstehungsprozesse. Der Jet des neu entstandenen Sterns interagiert mit diesem Material und erzeugt Schockwellen, die durch die Umgebung reissen.

Identifizieren neuer Merkmale

Im Laufe der Studie wurden neue Merkmale im Gegenstrom des Jets identifiziert. Einige dieser Merkmale sind schwach, aber wichtig, um zu verstehen, wie sich der Jet verhält, während er durch den Raum zieht. Indem diese neuen Objekte identifiziert und katalogisiert werden, können Forscher ein vollständigeres Bild der dynamischen Umgebung rund um den jungen Stern erstellen.

Der Gegenstrom

In nordlicher Richtung vom Hauptstrom des Jets wurde eine Kette neuer Objekte entdeckt. Dieser Gegenstrom-Bereich könnte zusätzliche Einblicke bieten, wie der Jet mit seiner Umgebung interagiert und was in der Region nahe dem Stern passiert.

Die Bedeutung von Distanzmessungen

Um die Grösse und den Massstab der beteiligten Objekte zu verstehen, sind genaue Distanzmessungen entscheidend. Die Regionen um HH 80 und HH 81 sind etwa 1,4 Kiloparsec entfernt, was ungefähr 4.600 Lichtjahren entspricht. Diese Distanz hilft den Wissenschaftlern, die tatsächlichen Grössen und Geschwindigkeiten der Jets und Merkmale zu berechnen.

Helligkeit und Masse des Sterns

Der Stern IRAS 18162-2048 ist besonders massiv und übersteigt wahrscheinlich mehr als das 20-fache der Masse unserer Sonne. Diese bedeutende Masse führt zu einer hohen Helligkeit, die eine Rolle dabei spielt, wie der Stern das umgebende Gas anregt und die beobachteten Ausströmungen erzeugt.

Beobachtungen mit anderen Teleskopen

Andere Teleskope haben ebenfalls zur Datensammlung über HH 80 und HH 81 beigetragen. Beobachtungen von bodengestützten Teleskopen erfassen verschiedene Aspekte des Ausstroms und bieten einen breiteren Kontext zu den Erkenntnissen des Hubble-Weltraumteleskops.

Identifizieren von Schocks im Ausstrom

Es wurde viel Arbeit geleistet, um die verschiedenen Schockmerkmale in der HH 80/81 Region zu identifizieren. Diese Schocks können in verschiedenen Wellenlängen, einschliesslich Infrarot-, optischen und Radiobändern, erkannt werden. Jede dieser Beobachtungen liefert einzigartige Daten über die laufenden Prozesse.

Die Verbindung zwischen Material und Sternentstehung

Die Ausströmungen, die in HH 80 und HH 81 beobachtet werden, tragen Energie und Impuls vom Stern weg und beeinflussen das nahe Gas und den Staub. Dieser Prozess kann die weitere Sternentstehung fördern, indem Materialien in der lokalen Umgebung umverteilt werden und eine übermässige Ansammlung in der Nähe des Sterns verhindert wird.

Analyse der Veränderungen von 1995 bis 2018

Durch den Vergleich der Bilder von 1995 und 2018 beobachteten Wissenschaftler, wie sich die Struktur der Schocks und Ausströmungen über die Zeit geändert hat. Einige Regionen wurden heller, während andere verblassten, was darauf hindeutet, dass einige Merkmale sich vielleicht bewegt, entwickelt oder sogar vollständig aufgelöst haben.

Röntgen-Emissionen

Röntgenstrahlen wurden aus der HH 80/81 Region entdeckt, was dies zum ersten Mal macht, dass harte Röntgenstrahlen aus einem Ausstrom gefunden werden, der von einem sich bildenden Stern getrieben wird. Das Vorhandensein von Röntgenstrahlen signalisiert sehr energiereiche Prozesse, die in der Region stattfinden, und bietet eine zusätzliche Ebene des Verständnisses für die energetische Umgebung rund um diese jungen Sterne.

Die Rolle von Magnetfeldern

Magnetfelder spielen eine entscheidende Rolle bei der Formung des Verhaltens der Ausströmungen von sich bildenden Sternen. Diese Felder können helfen, die Jets zu kollimieren und die Dynamik des Gases und des Staubes in der Region zu beeinflussen. Das Verständnis der magnetischen Einflüsse fügt der Studie der Sternentstehung und ihrer Auswirkungen weitere Komplexität hinzu.

Die Dynamik des Ausstroms

Die Dynamik der Jets und Ausströmungen von HH 80 und HH 81 deutet darauf hin, dass diese Prozesse nicht einfach linear sind, sondern komplexe Interaktionen mit variierenden Geschwindigkeiten, Richtungen und Energien. Die hier beobachteten Phänomene bieten eine hervorragende Gelegenheit, zu studieren, wie junge Sterne mit ihrer Umgebung interagieren.

Zukunftsrichtungen der Forschung

Die laufende Forschung in diesem Bereich zielt darauf ab, die Eigenschaften und Verhaltensweisen von HH 80 und HH 81 sowie den Stern, der sie antreibt, weiter zu untersuchen. Forscher sind darauf erpicht, die Implikationen ihrer Ergebnisse für den breiteren Kontext der Sternentstehung im Universum zu verstehen.

Fazit

Die Untersuchung von HH 80 und HH 81 offenbart viel über die Natur der Sternentstehung, die Dynamik von Hochgeschwindigkeitsjets und die Interaktionen zwischen sich bildenden Sternen und ihrer Umgebung. Diese Einblicke tragen zu unserem Verständnis des Lebenszyklus von Sternen und der Mechanismen bei, die ihr Wachstum und ihre Entwicklung steuern, während sie aus Wolken von Gas und Staub hervortreten. Zukünftige Beobachtungen und Studien werden weiterhin auf diesem Wissen aufbauen und unser Verständnis der komplexen Prozesse im Universum erweitern.

Originalquelle

Titel: HH 80/81: Structure and Kinematics of the Fastest Protostellar Outflow

Zusammenfassung: Hubble Space Telescope images obtained in 2018 are combined with archival HST data taken in 1995 to detect changes and measure proper motions in the HH 80/81 shock complex which is powered by the fastest known jet driven by a forming star, the massive object IRAS 18162-2048. Some persistent features close to the radio jet axis have proper motions grater than 1,000 km/s away from IRAS 18162-2048. About 3 to 5 parsecs downstream from the IRAS source and beyond HH 80/81, H-alpha emission traces the rim of a parsec-scale bubble blown by the jet. Lower speed motions are seen in [Sii] away from the jet axis; these features have a large component of motion at right-angles to the jet. We identify new HH objects and H2 shocks in the counterflow opposite HH 80/81. The northeastern counterflow to HH 80/81 exhibits an extended but faint complex of 2.12 um H2 shocks. The inner portion of the outflow is traced by dim 1.64 um [Feii] emission. The full extent of this outflow is at least 1,500" (about 10 pc in projection at a distance of 1.4 kpc). We speculate about the conditions responsible for the production of the ultra-fast jet and the absence of prominent large-scale molecular outflow lobes.

Autoren: John Bally, Bo Reipurth

Letzte Aktualisierung: 2023-08-25 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2308.13638

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.13638

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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