Nuevas perspectivas sobre la estrella SU Aurigae
Estudios recientes revelan nuevos detalles sobre SU Aurigae y su disco circundante.
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Tabla de contenidos
SU Aurigae es un tipo de estrella conocida como estrella T Tauri. Estas estrellas son jóvenes y de baja masa, rodeadas de discos de gas y polvo. Estos discos juegan un papel clave en la formación de planetas. Aunque muchos científicos han estudiado SU Aurigae, todavía hay muchas cosas que no sabemos sobre cómo funcionan estas estrellas y sus discos.
Este artículo presenta los hallazgos de nuevas observaciones de SU Aurigae utilizando un instrumento de alta tecnología llamado MIRC-X. Este instrumento combina datos de seis telescopios para crear imágenes detalladas de la estrella y su disco. El objetivo de estas observaciones es aprender más sobre el disco de material alrededor de SU Aurigae, específicamente su forma, estructura y cómo interactúa con la estrella.
¿Por qué estudiar las estrellas T Tauri?
Estudiar las estrellas T Tauri es importante para entender cómo se forman las estrellas y los planetas. Estas estrellas jóvenes están en una fase crucial de su desarrollo, donde están acumulando masa y tienen discos que pueden llevar eventualmente a la formación de planetas. Entender el entorno alrededor de estas estrellas puede ayudarnos a aprender más sobre las primeras etapas de la formación de nuestro propio sistema solar.
El disco circumestelar
El disco de gas y polvo que rodea una estrella se llama disco circumestelar. Para SU Aurigae, los investigadores quieren caracterizar el material, la forma y la estructura de este disco. Se piensa que el disco tiene diferentes secciones, con densidades y temperaturas variadas.
El instrumento MIRC-X recoge datos que permiten a los investigadores crear imágenes del disco. Al examinar estas imágenes, pueden entender mejor la geometría y estructura del disco, ayudando a pintar un cuadro más claro de lo que está sucediendo alrededor de SU Aurigae.
Nuevas observaciones con MIRC-X
El instrumento MIRC-X está ubicado en una instalación en California, donde puede usar datos de varios telescopios para crear imágenes de alta calidad. Para este estudio, se analizaron datos de septiembre a octubre de 2018. Las capacidades únicas de MIRC-X permiten a los investigadores reunir información sobre el disco que no estaba disponible en estudios anteriores.
Usando MIRC-X, los científicos pueden ver el disco de SU Aurigae en más detalle que antes. Pueden observar cómo está formado el disco, su brillo y cómo oscurece la luz de la estrella.
Técnicas de reconstrucción de imágenes
Para analizar los datos, los investigadores utilizaron técnicas de reconstrucción de imágenes, que ayudan a crear una imagen más clara del disco procesando los datos recogidos. La tecnología utilizada permite a los científicos construir imágenes sin depender de modelos específicos, proporcionando una nueva perspectiva sobre las observaciones.
El resultado de este proceso muestra un disco inclinado con una distribución de brillo desigual. Esta desigualdad sugiere que el lado cercano del disco está oscurecido por su propio material, mientras que el lado lejano está más expuesto a la luz de la estrella.
Geometría del disco
La forma y geometría del disco alrededor de SU Aurigae se han explorado más a fondo a través del modelado geométrico. En términos simples, estos modelos ayudan a los científicos a entender cómo está formado y inclinado el disco respecto a nuestra línea de visión.
Las observaciones indican que el disco tiene una distribución de brillo gaussiano, que describe efectivamente cuán brillantes son las diferentes partes del disco. Se determinó que la inclinación del disco es significativa, lo que indica que no está perfectamente plano, sino inclinado lejos de nosotros.
Importancia del viento del disco polvoriento
Un hallazgo sorprendente de estas observaciones es la presencia de lo que se conoce como un viento de disco polvoriento. Este es un flujo de material que es empujado lejos del disco por fuerzas magnéticas. El viento de disco polvoriento transporta polvo y gas hacia afuera, lo que juega un papel crucial en el comportamiento y evolución del disco.
Se piensa que este viento contribuye al exceso de infrarrojo cercano observado en la luz proveniente de SU Aurigae. El material polvoriento levantado por este viento es importante porque puede reflejar y emitir luz de la estrella, aumentando el brillo observado en ciertos longitudes de onda.
Temperatura y estructura del disco
A través del análisis del disco, los investigadores también pueden determinar los perfiles de temperatura dentro del disco. La temperatura puede ayudar a los científicos a entender las condiciones físicas presentes. Por ejemplo, encontraron que el radio interno del disco es bastante caliente, y la temperatura disminuye a medida que te alejas.
Este perfil de temperatura es importante para entender la composición física del disco. Sugiere que hay regiones calientes y libres de polvo junto a la estrella, que son importantes para los procesos que llevan a la formación de estrellas.
El papel de la Acreción
La acreción es un proceso donde el material cae en la estrella desde el disco. La tasa a la que esto ocurre puede decirnos mucho sobre el desarrollo de la estrella. Los altos niveles de acreción observados en SU Aurigae indican que el material está cayendo en la estrella relativamente rápido.
Este evento de caída podría estar relacionado con el viento del disco polvoriento. Si el material está cayendo en la estrella, podría ser que una cantidad significativa de gas y polvo ha sido atraída desde las regiones exteriores del disco debido a la atracción gravitacional de la estrella.
Implicaciones para la formación de estrellas
Entender la dinámica del disco alrededor de SU Aurigae ofrece valiosos conocimientos sobre cómo se forman las estrellas. Las interacciones entre la estrella y su material circundante pueden influir en la estructura final y composición de la estrella y cualquier planeta que pueda formarse a partir del disco.
Estos hallazgos también pueden cambiar la forma en que los científicos piensan sobre la formación de estrellas y los procesos de acreción en estrellas jóvenes. Esto tiene implicaciones más amplias para entender cómo nacieron estrellas como el Sol.
Direcciones futuras de investigación
A medida que emergen nuevas tecnologías, los científicos pueden realizar observaciones aún más detalladas de estrellas jóvenes como SU Aurigae. Los estudios futuros podrían involucrar la combinación de datos de múltiples instrumentos para obtener una vista aún más clara de las propiedades del disco.
Al mejorar las técnicas de observación y ampliar el rango de longitudes de onda utilizadas en estos estudios, los investigadores continuarán descubriendo más sobre la formación de estrellas. Esto podría incluir una mejor comprensión del papel de los vientos de disco polvorientos y el impacto de la temperatura en la estructura del disco.
Conclusión
Las nuevas observaciones de SU Aurigae han proporcionado importantes conocimientos sobre la dinámica y estructura de su disco circumestelar. Al utilizar técnicas avanzadas de imagen y analizar las interacciones entre la estrella y su disco, los investigadores han pintado un cuadro más claro de los procesos en juego.
Este estudio no solo mejora nuestra comprensión de SU Aurigae, sino que también contribuye al campo más amplio de la astrofísica al arrojar luz sobre cómo se forman y evolucionan las estrellas. Cada nuevo descubrimiento ayuda a construir una visión más completa del cosmos, ilustrando la complejidad de los sistemas estelares y los principios subyacentes de la formación de estrellas.
Título: Imaging the warped dusty disk wind environment of SU Aurigae with MIRC-X
Resumen: SU Aurigae is a widely studied T Tauri star and here we present original state-of-the-art interferometric observations with better uv and baseline coverage than previous studies. We aim to investigate the characteristics of the circumstellar material around SU Aur, constrain the disk geometry, composition and inner dust rim structure. The MIRC-X instrument at CHARA is a 6 telescope optical beam combiner offering baselines up to 331 m. We undertook image reconstruction for model-independent analysis, and fitted geometric models such as Gaussian and ring distributions. Additionally, the fitting of radiative transfer models constrains the physical parameters of the disk. Image reconstruction reveals a highly inclined disk with a slight asymmetry consistent with inclination effects obscuring the inner disk rim through absorption of incident star light on the near-side and thermal re-emission/scattering of the far-side. Geometric models find that the underlying brightness distribution is best modelled as a Gaussian with a FWHM of $1.53\pm0.01 \mathrm{mas}$ at an inclination of $56.9\pm0.4^\circ$ and minor axis position angle of $55.9\pm0.5^\circ$. Radiative transfer modelling shows a flared disk with an inner radius at 0.16 au which implies a grain size of $0.14 \mathrm{\mu m}$ assuming astronomical silicates and a scale height of 9.0 au at 100 au. In agreement with literature, only the dusty disk wind successfully accounts for the NIR excess by introducing dust above the mid-plane. Our results confirm and provide better constraints than previous inner disk studies of SU Aurigae. We confirm the presence of a dusty disk wind in the cicumstellar environment, the strength of which is enhanced by a late infall event which also causes very strong misalignments between the inner and outer disks.
Autores: Aaron Labdon, Stefan Kraus, Claire L. Davies, Alexander Kreplin, Sebastian Zarrilli, John D. Monnier, Jean-Baptiste le Bouquin, Narsireddy Anugu, Benjamin Setterholm, Tyler Gardner, Jacob Ennis, Cyprien Lanthermann, Theo ten Brummelaar, Gail Schaefer, Tim J. Harries
Última actualización: 2023-06-09 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2306.06240
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.06240
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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