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Examinando el flujo molecular principal DR21

Una mirada detallada a las características y la importancia del flujo principal del DR21 en la formación de estrellas.

― 5 minilectura


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Los flujos moleculares juegan un papel clave en la formación de estrellas. Uno de estos flujos, encontrado en la región principal de DR21 de la constelación Cygni-X, es significativo por su gran masa y tamaño. Se cree que este flujo pertenece a una categoría única de flujos explosivos que ocurren cuando sistemas de estrellas se rompen.

Este artículo habla de las características del flujo principal de DR21, analizando de cerca cómo está estructurado, cómo se mueve y cuánta energía contiene. Comparamos estos hallazgos con otros flujos explosivos conocidos para entender mejor qué impulsa el flujo de DR21.

Métodos de investigación y recolección de datos

Para estudiar el flujo principal de DR21, usamos telescopios avanzados para observar varias emisiones de gas en una longitud de onda de 3.6 mm. Las observaciones se centraron en varias líneas moleculares, incluyendo HCO, HCN, HNC, N2H+, H2CO y CCH. Estas emisiones nos ayudan a examinar las condiciones del gas y su movimiento en este flujo.

Los datos recolectados nos permitieron crear mapas detallados del área, destacando tanto la estructura más grande del flujo como los detalles finos de los movimientos del gas dentro de él. La resolución de estas observaciones nos dejó analizar todo el flujo principal de DR21 y sus características.

Características clave del flujo principal de DR21

El flujo principal de DR21 es principalmente Bipolar, lo que significa que tiene dos lóbulos que se extienden en direcciones opuestas. Las emisiones que estudiamos muestran que el flujo está muy enfocado, especialmente a altas velocidades del gas. El ángulo de los lóbulos del flujo se estrecha a medida que aumenta la velocidad del gas. Esta es una característica común en flujos bipolares estándar.

Curiosamente, no observamos los hilos largos y delgados que a menudo se asocian con flujos explosivos. En cambio, la estructura del flujo principal de DR21 parece ajustarse más a lo que se espera de flujos regulares creados por estrellas jóvenes.

Interacción con estructuras circundantes

Dentro del lóbulo occidental del flujo principal de DR21, encontramos regiones densas de gas que estaban interactuando con el material en movimiento. La presencia de ciertas moléculas de gas, como N2H+ y HCO, indica que estas interacciones están en curso. Estas áreas son cruciales para entender cómo los flujos influyen en su entorno, particularmente en cómo evolucionan las regiones formadoras de estrellas.

La interacción también lleva a la formación de choques, que comprimen y calientan el gas, permitiendo varios cambios químicos. Esto mejora nuestra comprensión de cómo los flujos no solo moldean sus entornos, sino que también ayudan a enriquecer químicamente el medio interestelar.

Comparando flujos: Típicos vs. Explosivos

Los flujos moleculares varían mucho en sus características. Algunos son estrechos y con forma de chorro, mientras que otros son amplios y menos enfocados. El flujo principal de DR21 muestra rasgos típicos de flujos estándar en lugar de los de flujos explosivos.

Mientras que los flujos explosivos se caracterizan por estructuras distintas similares a hilos y patrones de velocidad específicos, encontramos muy pocas de estas características en el flujo principal de DR21. Esta observación sugiere que, en lugar de ser un flujo explosivo, el flujo principal de DR21 se describe más acertadamente como un fuerte flujo bipolar impulsado por una estrella joven.

Energética del flujo principal de DR21

Calculamos características clave del flujo de DR21, incluyendo su energía y masa. Este análisis mostró que el flujo es uno de los más poderosos en nuestra galaxia, con cantidades significativas de Energía Cinética y masa siendo expulsadas al medio circundante.

La fuerza producida por el flujo indica cuánto impulso proporciona al espacio circundante. Fuerzas más altas pueden sugerir mayores interacciones con el medio interestelar circundante, influyendo en la formación de estrellas en la región.

Conclusión: Importancia del flujo principal de DR21

Los hallazgos relacionados con el flujo principal de DR21 profundizan nuestra comprensión de cómo funcionan las regiones formadoras de estrellas. El flujo sirve como un poderoso ejemplo de cómo las estrellas jóvenes pueden influir en su entorno, moldeando las condiciones necesarias para la próxima generación de estrellas.

Los datos recolectados destacan este flujo como un ejemplo típico de un flujo bipolar en lugar de uno asociado con eventos explosivos. Esta distinción es importante para entender la cantidad de energía y momento involucrados en los procesos de formación estelar.

A medida que continuamos estudiando estos fenómenos, el flujo principal de DR21 se destaca como un caso interesante para más investigaciones destinadas a desentrañar las complejidades de la formación estelar y el universo en general.

Fuente original

Título: The Cygnus Allscale Survey of Chemistry and Dynamical Environments: CASCADE. II. A detailed kinematic analysis of the DR21 Main outflow

Resumen: Molecular outflows are believed to be a key ingredient in the process of star formation. The molecular outflow associated with DR21 Main in Cygnus-X is one of the most extreme, in mass and size, molecular outflows in the Milky Way. The outflow is suggested to belong to a rare class of explosive outflows which are formed by the disintegration of protostellar systems.We aim to explore the morphology, kinematics,and energetics of the DR21 Main outflow, and compare those properties to confirmed explosive outflows to unravel the underlying driving mechanism behind DR21. Line and continuum emission are studied at a wavelength of 3.6\,mm with IRAM 30 m and NOEMA telescopes as part of the Cygnus Allscale Survey of Chemistry and Dynamical Environments (CASCADE) program. The spectra include ($J= 1-0$) transitions of HCO$^+$, HCN, HNC, N$_2$H$^+$, H$_2$CO, CCH tracing different temperature and density regimes of the outflowing gas at high-velocity resolution ($\sim$ 0.8 km s$^{-1}$). The map encompasses the entire DR21 Main outflow and covers all spatial scales down to a resolution of ~3" ($\sim$ 0.02 pc). Integrated intensity maps of the HCO$^+$ emission reveal a strongly collimated bipolar outflow with significant overlap of the blue- and red-shifted emission. The opening angles of both outflow lobes decrease with velocity, from $\sim80$ to 20$^{\circ}$ for the velocity range from 5 to 45 km s$^{-1}$ relative to the source velocity. No evidence is found for the presence of elongated, "filament-like" structures expected in explosive outflows. N$_2$H$^+$ emission near the western outflow lobe reveals the presence of a dense molecular structure which appears to be interacting with the DR21 Main outflow. The overall morphology as well as the detailed kinematics of the DR21 Main outflow is more consistent with that of a typical bipolar outflow instead of an explosive counterpart.

Autores: I. M. Skretas, A. Karska, F. Wyrowski, K. M. Menten, H. Beuther, A. Ginsburg, A. Hernández-Gómez, C. Gieser, S. Li, W. -J. Kim, D. A. Semenov, L. Bouscasse, I. B. Christensen, J. M. Winters, A. Hacar

Última actualización: 2023-09-18 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2309.09687

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.09687

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

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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