Estudiando el sistema de estrellas binarias R CrA IRAS 32
R CrA IRAS 32 da pistas sobre la formación de estrellas binarias jóvenes.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Características de los Sistemas de Estrellas Binarias
- R CrA IRAS 32: Un Sistema Binario Recientemente Resuelto
- Datos Observacionales
- Estructura de R CrA IRAS 32
- Discos Circumestelares y Circumbinarios
- Propiedades de los Discos
- Asentamiento y Distribución del Polvo
- Análisis de Líneas Moleculares
- Flujos de Salida e Interacciones
- Dinámica de los Flujos de Salida
- Importancia de las Primeras Etapas en la Formación de Estrellas
- Implicaciones para la Formación de Planetas
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En el proceso de formación de estrellas, algunas estrellas nacen en pares, conocidos como estrellas binarias. Estas estrellas binarias pueden ofrecer información importante sobre cómo se forman las estrellas y los planetas. Este artículo habla de un sistema binario joven en particular llamado R CrA IRAS 32, que está en las primeras etapas de formación estelar.
Características de los Sistemas de Estrellas Binarias
Los sistemas de estrellas binarias están compuestos por dos estrellas que están cerca una de la otra, orbitando alrededor de un centro de masa compartido. Estos sistemas pueden ayudar a los científicos a aprender sobre la evolución de las estrellas y cómo influyen en la formación de planetas. Entender los sistemas binarios es importante porque pueden revelar los procesos involucrados en la formación de estrellas y la naturaleza dinámica del material que las rodea.
R CrA IRAS 32: Un Sistema Binario Recientemente Resuelto
R CrA IRAS 32 es un Sistema de Estrellas Binarias recién descubierto ubicado en la región de Corona Australis, que es conocida por ser un sitio de formación estelar. Este sistema se clasifica como una fuente de Clase 0, lo que significa que es un protoestrella muy joven todavía rodeada por una densa envoltura de material. Las observaciones que nos permiten analizar este sistema binario se realizaron utilizando grandes telescopios que pueden capturar imágenes detalladas del material circundante.
Datos Observacionales
Las observaciones de R CrA IRAS 32 se realizaron utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile. El sistema se estudió a una longitud de onda de 1.3 mm y múltiples líneas moleculares. Estas observaciones permitieron a los investigadores medir diferentes propiedades de las estrellas y sus discos circundantes. Los datos recopilados ayudaron a caracterizar la estructura del sistema binario y el material a su alrededor.
Estructura de R CrA IRAS 32
El sistema binario recién resuelto tiene dos estrellas, a menudo llamadas componentes A y B, que están separadas por una distancia de aproximadamente 207 unidades astronómicas (ua). Cada estrella tiene un disco de material que la rodea donde puede tener lugar la formación de planetas. Los dos Discos circumestelares están bien alineados, lo que sugiere que el sistema binario se formó de una manera relativamente ordenada, probablemente a través de un proceso llamado fragmentación del disco.
Discos Circumestelares y Circumbinarios
Los discos circumestelares son discos giratorios de gas y polvo que rodean cada estrella, proporcionando material para la posible formación de planetas. Un disco circumbinario es un disco más grande que rodea ambas estrellas en un sistema binario. En R CrA IRAS 32, los investigadores observaron discos bien alineados alrededor de ambas estrellas, lo que indica que el sistema puede haberse formado a partir de la misma nube inicial de material.
Propiedades de los Discos
Las propiedades de los discos alrededor de R CrA IRAS 32 se derivaron de los datos observacionales. La masa de polvo en los discos se estimó en alrededor de 22.5 y 12.4 veces la masa del Sol para los componentes A y B, respectivamente. Los discos circumestelares también son relativamente compactos, con radios que miden aproximadamente 26.9 y 22.8 ua. El tamaño de la estructura circumbinaria se estima en 48.8 ua.
Asentamiento y Distribución del Polvo
Una característica interesante observada en los datos es la asimetría en el brillo de los discos. El lado más alejado de cada disco parece más brillante que el lado cercano, lo que sugiere que el material en los discos aún está en proceso de asentarse. Si el polvo estuviera distribuido uniformemente, el brillo sería más uniforme. Este hallazgo es importante porque indica que el polvo aún no se ha asentado en una capa delgada.
Análisis de Líneas Moleculares
El análisis de líneas moleculares en el material circundante proporciona información sobre la dinámica del gas y la cinemática dentro de los discos. Al estudiar diferentes isotopólogos de monóxido de carbono (CO), los investigadores pueden rastrear el movimiento del gas e identificar flujos de Salida asociados con cada estrella. Las observaciones muestran flujos de salida claros de ambos componentes del sistema binario, que pueden afectar el material en los discos circumestelares y la región circumbinaria.
Flujos de Salida e Interacciones
Observar los flujos de salida es crucial para entender la dinámica general del sistema binario. Los flujos de salida son corrientes de gas expulsadas de las protoestrellas, a menudo influyendo en el entorno circundante. En R CrA IRAS 32, ambas estrellas exhiben flujos de salida que interactúan entre sí. Estas interacciones pueden dar lugar a movimientos complejos del gas y también pueden jugar un papel en la acumulación de gas y polvo necesario para la formación de planetas.
Dinámica de los Flujos de Salida
Los datos de flujo revelan que el gas se mueve en patrones distintos, con emisiones desplazadas al azul y al rojo que indican material moviéndose hacia nosotros y alejándose. Estas mediciones permiten mapear las velocidades del gas y ayudan a inferir la masa de las estrellas individuales. Las interacciones observadas sugieren que estos flujos de salida podrían aumentar el material disponible para formar nuevas estructuras, como planetas.
Importancia de las Primeras Etapas en la Formación de Estrellas
Las primeras etapas de la formación de estrellas, particularmente para fuentes de Clase 0, son períodos críticos donde la dinámica del sistema puede influir en los resultados futuros. La masa y la estructura de los discos durante esta fase son vitales para determinar cómo pueden formarse y evolucionar los planetas. Observar sistemas como R CrA IRAS 32 arroja luz sobre estos procesos fundamentales.
Implicaciones para la Formación de Planetas
Entender las características de R CrA IRAS 32 puede ayudar a los científicos a desarrollar modelos sobre cómo se forman los planetas alrededor de estrellas binarias. Los hallazgos indican que los discos circumestelares aún pueden tener suficiente material para la formación de planetas, incluso en presencia de flujos de salida e interacciones. Más investigaciones sobre estos sistemas tempranos pueden mejorar nuestra comprensión de los sistemas planetarios en diversos entornos.
Conclusión
El estudio de sistemas binarios jóvenes como R CrA IRAS 32 ofrece valiosas perspectivas sobre la formación y evolución de estrellas y planetas. Las observaciones revelan un sistema binario bien alineado con importantes propiedades sobre sus discos y su dinámica. Los resultados sugieren que estas estrellas se formaron de manera ordenada, y los procesos en curso en sus discos pueden servir como una puerta de entrada para la futura formación de planetas. A medida que la investigación continúa en esta área, podemos esperar aprender más sobre las complejas relaciones entre estrellas, discos y posibles cuerpos planetarios.
Título: Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) XIII: Aligned Disks with Non-Settled Dust Around the Newly Resolved Class 0 Protobinary R CrA IRAS 32
Resumen: Young protostellar binary systems, with expected ages less than $\sim$10$^5$ years, are little modified since birth, providing key clues to binary formation and evolution. We present a first look at the young, Class 0 binary protostellar system R CrA IRAS 32 from the Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) ALMA large program, which observed the system in the 1.3 mm continuum emission, $^{12}$CO (2-1), $^{13}$CO (2-1), C$^{18}$O (2-1), SO (6$_5$-5$_4$), and nine other molecular lines that trace disk, envelope, shocks, and outflows. With a continuum resolution of $\sim$0.03$^{\prime\prime}$ ($\sim$5 au, at a distance of 150 pc), we characterize the newly discovered binary system with a separation of 207 au, their circumstellar disks, and a circumbinary disk-like structure. The circumstellar disk radii are 26.9$\pm$0.3 and 22.8$\pm$0.3 au for sources A and B, respectively, and their circumstellar disk dust masses are estimated as 22.5$\pm$1.1 and 12.4$\pm$0.6 M$_{\Earth}$. The circumstellar disks and the circumbinary structure have well aligned position angles and inclinations, indicating formation in a smooth, ordered process such as disk fragmentation. In addition, the circumstellar disks have a near/far-side asymmetry in the continuum emission suggesting that the dust has yet to settle into a thin layer near the midplane. Spectral analysis of CO isotopologues reveals outflows that originate from both of the sources and possibly from the circumbinary disk-like structure. Furthermore, we detect Keplerian rotation in the $^{13}$CO isotopologues toward both circumstellar disks and likely Keplerian rotation in the circumbinary structure; the latter suggests that it is probably a circumbinary disk.
Autores: Frankie J. Encalada, Leslie W. Looney, Shigehisa Takakuwa, John J. Tobin, Nagayoshi Ohashi, Jes K. Jørgensen, Zhi-Yun Li, Yuri Aikawa, Yusuke Aso, Patrick M. Koch, Woojin Kwon, Shih-Ping Lai, Chang Won Lee, Zhe-Yu Daniel Lin, Alejandro Santamarıa-Miranda, Itziar de Gregorio-Monsalvo, Nguyen Thi Phuong, Adele Plunkett, Jinshi Sai, Rajeeb Sharma, Hsi-Wei Yen, Ilseung Han
Última actualización: 2024-03-21 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2403.14143
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.14143
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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