Chorros del Proplyd 244-440: Un Vistazo Más Cercano
Los astrónomos estudian un chorro de gas de una estrella joven en la Nebulosa de Orión.
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Tabla de contenidos
En la Nebulosa de Orión, un objeto celestial increíble llamado proplyd 244-440 ha atraído la atención de los astrónomos. Este proplyd es una estructura brillante y grande donde se están formando nuevas estrellas. Observaciones recientes han revelado un jet extraordinario de gas y polvo que sale disparado de este proplyd, lo que nos da información valiosa sobre los procesos involucrados en la formación de estrellas.
¿Qué es un Proplyd?
Un proplyd, que es la abreviatura de disco protoplanetario, es una región alrededor de una estrella joven donde hay gas y polvo. Estos materiales son esenciales para formar planetas. Los Proplyds suelen estar iluminados por estrellas masivas cercanas, que pueden crear efectos interesantes en su entorno. El proplyd 244-440 es uno de los más grandes de la Nebulosa de Orión y está ubicado a unos 400 años luz de la Tierra.
Observaciones y Técnicas
El jet del proplyd fue estudiado usando instrumentos avanzados en el Telescopio Muy Grande en Chile. Este telescopio permite a los científicos capturar imágenes y espectros, lo que proporciona información sobre el gas y el polvo en el proplyd. En este caso, los investigadores se centraron en un modo de observación específico que ofrece una vista detallada del jet.
Las observaciones revelaron una serie de Nudos, que son grumos de material a lo largo del jet. Al comparar estas observaciones con imágenes más antiguas tomadas por el Telescopio Espacial Hubble, los investigadores pudieron medir cómo se movían estos nudos con el tiempo.
Descubrimientos del Jet
El jet del proplyd muestra un patrón distintivo en forma de S y consiste en seis nudos principales. Los investigadores midieron la velocidad de movimiento de estos nudos, encontrando que se mueven a una velocidad de alrededor de 9.5 milisegundos de arco por año. Este movimiento no es uniforme, ya que los nudos presentan velocidades y direcciones variables.
Las formas y el movimiento de los nudos sugieren que están influenciados por las fuerzas gravitacionales de las estrellas cercanas. Parece que el jet es lanzado por una estrella más pequeña que gira alrededor de una estrella compañera más grande. Esta relación causa la forma y comportamiento inusuales del jet.
Analizando la Composición del Jet
La composición del jet es crucial para entender su comportamiento y las condiciones en el proplyd. Los investigadores analizaron Gases específicos en el jet, como hierro y nitrógeno, para estimar la densidad y temperatura del jet. Descubrieron que el jet está compuesto por gas caliente y denso, típico de los Jets producidos por estrellas jóvenes.
Además, el brillo de los nudos en el jet puede ayudar a los científicos a estimar la Tasa de pérdida de masa, que se refiere a cuánto material está siendo expulsado de la estrella. Esta tasa de pérdida de masa es importante porque puede decirnos sobre el crecimiento y desarrollo de la estrella con el tiempo. Las estimaciones mostraron que el jet está perdiendo material a una tasa común para estrellas de baja masa.
El Papel de los Factores Externos
El entorno que rodea al proplyd también juega un papel importante en la forma del jet. Los investigadores encontraron que la radiación externa de las estrellas cercanas afecta el jet. Sin embargo, estudios adicionales sugirieron que esta radiación no domina el proceso de emisión en el jet. En cambio, otros factores, como las colisiones entre partículas dentro del jet, parecen ser más influyentes.
La Edad del Jet
Al examinar los movimientos de los nudos y sus distancias al proplyd, los investigadores estimaron que el jet tiene al menos 300 años. Esto indica que el jet sigue activo y sugiere una historia más larga de formación estelar en la región. La dinámica del jet y su interacción con el proplyd también implican que las condiciones para lanzar el jet se establecieron antes, incluso antes de que el jet comenzara a formarse.
Desafíos de Observación
Estudiar jets como el del proplyd 244-440 plantea varios desafíos. Los investigadores tuvieron que tener en cuenta diversos factores que podrían afectar sus mediciones. Por ejemplo, determinar la temperatura del jet puede ser complicado debido al denso entorno del proplyd. Además, distinguir entre las emisiones del jet y las de las áreas circundantes es crucial para un análisis preciso.
Implicaciones para la Formación de Estrellas
Los hallazgos del jet del proplyd 244-440 tienen implicaciones más amplias para nuestra comprensión de la formación de estrellas. La interacción entre el jet y el entorno circundante proporciona información clave sobre cómo evolucionan las estrellas jóvenes y cómo sus flujos influyen en los materiales cercanos.
Las observaciones muestran que los jets son fenómenos comunes en la formación estelar y que juegan un papel esencial en la conformación de sus entornos. Los conocimientos adquiridos al estudiar proplyds como el 244-440 pueden ayudar a los astrónomos a armar los complejos procesos involucrados en el nacimiento y crecimiento de estrellas en nuestro universo.
Conclusión
En resumen, el jet del proplyd 244-440 en la Nebulosa de Orión sirve como un caso de estudio excepcional sobre la formación estelar y la dinámica. La combinación de técnicas de observación avanzadas y un análisis cuidadoso ha iluminado muchos aspectos de este fascinante fenómeno. La investigación continua sobre estos jets mejora nuestra comprensión de cómo se forman las estrellas y cómo interactúan con su entorno, contribuyendo, en última instancia, al conocimiento en constante expansión de nuestro universo.
Título: A spectacular jet from the bright 244-440 Orion proplyd: the MUSE NFM view
Resumen: In this work we present the highest spatial and spectral resolution integral field observations to date of the bipolar jet from the Orion proplyd 244-440 using MUSE NFM) observations on the VLT. We observed a previously unreported chain of six distinct knots in a roughly S-shaped pattern, and by comparing them with HST images we estimated proper motions in the redshifted knots of 9.5 mas yr$^{-1}$ with an inclination angle of $73^{\circ}$, though these quantities could not be measured for the blueshifted lobe. Analysis of the [FeII] and [NiII] lines suggests jet densities on the order of $\sim 10^5$ cm$^{-3}$. We propose that the observed S-shaped morphology originates from a jet launched by a smaller source with $M_\star < 0.2$ M$_{\odot}$ in orbital motion around a larger companion of $M_\star \simeq 0.5$ M$_{\odot}$ at a separation of 30-40 au. The measured luminosities of the knots using the [OI]$\lambda6300$ and [SII]$\lambda6731$ lines were used to estimate a lower limit to the mass-loss rate in the jet of $1.3 \times 10^{-11}$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ and an upper limit of $10^{-9}$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$, which is typical for low-mass driving sources. While the brightness asymmetry between the redshifted and blueshifted lobes is consistent with external irradiation, further analysis of the [NiII] and [FeII] lines suggests that photoionization of the jet is not likely to be a dominant factor, and that the emission is dominated by collisional excitation. The dynamical age of the jet compared to the anticipated survival time of the proplyd demonstrates that photoevaporation of the proplyd occurred prior to jet launching, and that this is still an active source. These two points suggest that the envelope of the proplyd may shield the jet from the majority of external radiation, and that photoionization of the proplyd does not appear to impact the ability of a star to launch a jet.
Autores: A. Kirwan, C. F. Manara, E. T. Whelan, M. Robberto, A. F. McLeod, S. Facchini, G. Beccari, A. Miotello, P. C. Schneider, A. Murphy, S. Vicente
Última actualización: 2023-03-24 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.13205
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.13205
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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