Estudiando las emisiones de máser de estrellas masivas
La investigación aclara las emisiones de máser y el desarrollo de estrellas.
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Tabla de contenidos
En la región W75N(B), hay dos estrellas jóvenes masivas, VLA 1 y VLA 2, que son de particular interés. Ambas están en diferentes etapas de desarrollo. VLA 1 está en una fase temprana, mostrando señales de un chorro de radio térmico, mientras que VLA 2 tiene una estructura más compleja, con un disco de polvo y un viento ionizado.
Se han detectado Emisiones de Maser, que son explosiones brillantes de ondas de radio, en ambas regiones. Estas emisiones pueden proporcionar información importante sobre los entornos alrededor de estas estrellas, especialmente en lo que respecta a sus campos magnéticos y cómo evolucionan con el tiempo.
Observaciones y Objetivos
Para entender mejor las emisiones de maser alrededor de VLA 1 y VLA 2, los investigadores monitorizaron sus emisiones polarizadas durante seis años. El objetivo era determinar si las distribuciones de los masers cambiaban con el tiempo y cómo se comportaban los campos magnéticos en conexión con estos cambios.
Usando la Red Europea de VLBI, los científicos observaron la región varias veces entre 2014 y 2020. Midieron las posiciones y propiedades de los masers con alta precisión.
Hallazgos sobre la Emisión de Maser
El estudio encontró que los masers alrededor de VLA 1 seguían un patrón lineal a lo largo del chorro de radio térmico. En cambio, los masers alrededor de VLA 2 mostraron un cambio de una distribución circular a una elíptica con el tiempo.
Este cambio indica que el gas alrededor de VLA 2 interactúa con un medio denso, lo que altera su patrón de salida. Por otro lado, los masers alrededor de VLA 1 trazaron una onda de choque del chorro en expansión, mostrando características consistentes que no cambiaron mucho a lo largo de los años.
Perspectivas sobre el Campo Magnético
Se examinó en detalle el campo magnético inferido de los masers. Para VLA 1, el campo magnético se alineó con la dirección del chorro y mantuvo una orientación estable. Sin embargo, alrededor de VLA 2, se encontró que el campo magnético cambiaba de orientación a medida que el gas interactuaba con su entorno.
La fuerza del campo magnético se estimó a través de mediciones de emisiones de maser polarizadas. Estas mediciones revelaron variaciones significativas en la fuerza a lo largo del tiempo, especialmente notadas en la región noreste de VLA 2.
Evolución de Estrellas de Alta Masa
Las estrellas de alta masa como VLA 1 y VLA 2 se forman dentro de densas nubes moleculares. Inicialmente, pasan por fases en las que aún están tranquilas en luz infrarroja, acumulando masa y formando un núcleo. Eventualmente, se vuelven más activas, produciendo Salidas y volviéndose brillantes en infrarrojo.
La presencia de campos magnéticos fuertes juega un papel crítico en este proceso. Pueden influir en el comportamiento tanto del gas como del polvo en estas regiones, afectando cómo las estrellas crecen y evolucionan.
Esfuerzos de Monitoreo
Durante la fase de monitoreo, se observaron regularmente las emisiones de maser, y se documentaron cuidadosamente las variaciones en intensidad y distribución. Al analizar estos cambios, los científicos pudieron inferir la dinámica del gas y cualquier influencia potencial de las estructuras circundantes.
Los hallazgos sugieren una interacción dinámica entre los masers, el gas circundante y los campos magnéticos. Observaciones tan detalladas ayudan a establecer un patrón en cómo se desarrollan las estrellas masivas en espacios reducidos mientras interactúan con diferentes entornos físicos.
Conclusión
Esta investigación proporciona valiosos conocimientos sobre el desarrollo de estrellas masivas y sus alrededores. Las observaciones en W75N(B) destacan la importancia de las emisiones de maser en el estudio de las condiciones físicas de las regiones de formación estelar. Al entender estos factores, los investigadores pueden pintar un panorama más claro de los procesos que moldean la formación de estrellas de alta masa y las influencias de los campos magnéticos en su evolución.
Título: Monitoring of the polarized $H_{2}O$ maser emission around the massive protostars W75N(B)-VLA1 and W75N(B)-VLA2
Resumen: Several radio sources have been detected in the HMSFR W75N(B), among them the massive YSOs VLA1 and VLA2 are of great interest. These are thought to be in different evolutionary stages. In particular, VLA1 is at the early stage of the photoionization and it is driving a thermal radio jet, while VLA2 is a thermal, collimated ionized wind surrounded by a dusty disk or envelope. In both sources 22 GHz water masers have been detected in the past. Those around VLA1 show a persistent distribution along the radio jet and those around VLA2 have instead traced the evolution from a non-collimated to a collimated outflow over a period of 20 years. By monitoring the polarized emission of the water masers around both VLA1 and VLA2 over a period of 6 years, we aim to determine whether the maser distributions show any variation over time and whether the magnetic field behaves accordingly. The EVN was used in full polarization and phase-reference mode to measure the absolute positions of the masers and to determine both the orientation and the strength of the magnetic field. We observed four epochs separated by two years from 2014 to 2020. We detected polarized emission from the water masers around both the YSOs in all the epochs. We find that the masers around VLA1 are tracing a nondissociative shock originating from the expansion of the thermal radio jet, while the masers around VLA2 are tracing an asymmetric expansion of the gas that is halted in the northeast where the gas likely encounters a very dense medium. We also found that the magnetic field inferred from the water masers in each epoch can be considered as a portion of a quasi-static magnetic field estimated in that location rather than in that time. This allowed us to study locally the morphology of the magnetic field around both YSOs in a larger area by considering the vectors estimated in all the epochs as a whole.
Autores: G. Surcis, W. H. T. Vlemmings, C. Goddi, J. M. Torrelles, J. F. Gómez, A. Rodríguez-Kamenetzky, C. Carrasco-González, S. Curiel, S. -W. Kim, J. -S. Kim, H. J. van Langevelde
Última actualización: 2023-02-28 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2303.00019
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.00019
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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