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RU Lupi : Une jeune étoile en formation

Les flux sortants de RU Lupi donnent des infos sur la formation des étoiles et des planètes.

M. Birney, E. T. Whelan, C. Dougados, I. Pascucci, A. Murphy, L. Flores-Rivera, M. Flock, A. Kirwan

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RU Lupi et ses fluxRU Lupi et ses fluxen formation.Enquête sur la dynamique d'une étoile
Table des matières

RU Lupi est une jeune étoile qui est en train de former des planètes. Elle est classée comme étoile T Tauri classique, connue pour sa forte Accrétion de masse et ses Jets. Ces étoiles nous donnent un aperçu de l'évolution de notre système solaire à ses débuts. La manière dont les jeunes étoiles accumulent de la masse et influencent leur environnement est un domaine clé d'étude. Un aspect important est comment ces étoiles perdent du moment angulaire, ce qui est crucial pour la formation des planètes.

Importance des jets

Les jets sont des flux de matière qui sont expulsés des étoiles. Dans le cas des étoiles T Tauri classiques comme RU Lupi, ces jets prennent la forme de vents et de jets. L'explication la plus acceptée pour ces jets implique des vents magnéto-hydrodynamiques (MHD), qui sont entraînés par des champs magnétiques. Ces vents aident à retirer le moment angulaire du disque d'accrétion de l'étoile, ce qui est essentiel pour réguler la façon dont la masse est accumulée. Les jets sont considérés comme la partie qui se déplace le plus vite de ces vents.

Analyse du jet de RU Lupi

Des observations récentes ont fourni de nouvelles images et des données sur le jet de RU Lupi et une composante à basse vitesse (LVC) qui lui est associée. L'objectif était d'explorer si cette LVC est un signe d'un vent MHD et d'estimer combien de masse se perd dans ce vent. Les données suggèrent que la structure de la LVC soutient l'idée qu'elle provient d'un vent.

Le rayon de lancement, c'est-à-dire la distance de l'étoile où le vent commence, est estimé à environ 2 unités astronomiques (ua) avec un angle d'ouverture semi-de 19 degrés. Cela s'aligne bien avec les modèles existants pour les vents MHD autour des étoiles à forte accrétion. La hauteur de la région du vent est importante pour déterminer le taux de perte de masse et est estimée à environ 35 ua.

Techniques d'observation

Les observations ont été effectuées en utilisant une technique connue sous le nom de spectro-imagerie assistée par optique adaptative. Cette méthode permet d'obtenir des images à haute résolution d'objets astronomiques en corrigeant les perturbations dans l'atmosphère terrestre. Dans le cas de RU Lupi, les observations se sont concentrées sur des lignes d'émission interdites, qui sont des longueurs d'onde spécifiques de lumière émises par des ions dans l'écoulement de l'étoile.

En analysant la lumière émise par ces lignes, les chercheurs ont pu obtenir des informations sur la vitesse et la structure des jets. Les données ont indiqué que la LVC semble être une composante cruciale de l'écoulement, se différenciant de la composante de jet plus rapide.

Caractéristiques du jet et de la composante à basse vitesse

Les données ont révélé que le jet de RU Lupi a une structure unique. Il s'avère brillant et large près de l'étoile, culminant en un nœud à une distance d'environ 85 ua. On note une asymétrie dans l'écoulement, où un côté semble plus lumineux que l'autre. Les jets et les nœuds sont perpendiculaires au disque d'accrétion, mais les régions intérieures montrent une certaine variabilité.

La LVC, en revanche, est plus compacte et s’estompe en intensité à mesure qu'on s'éloigne de l'étoile. Cela suggère qu'elle est une composante d'écoulement différente par rapport au jet, qui reste fort sur de plus grandes distances.

Taux d'accrétion de masse et de jets

Pour mesurer combien de masse est accréter par RU Lupi, les chercheurs ont utilisé des données sur sa masse et sa taille. Le taux d'accrétion de masse estimé est d'environ 1,6 fois dix à la puissance moins huit masses solaires par an, ce qui est significatif. Cela se compare au taux de perte de masse pour la LVC, qui est estimé à environ 2,6 fois dix à la puissance moins huit masses solaires par an.

L'efficacité de l'écoulement pour retirer le moment angulaire de l'étoile est relativement faible, suggérant que la LVC ne contribue pas de manière significative à la régulation de l'accrétion de masse. La perte de masse provenant de la LVC est significativement inférieure à celle de la composante de jet, ce qui soulève des questions sur le rôle de tels vents dans le processus de formation des étoiles.

Morphologie et structure des jets

La forme et la structure des composantes d'écoulement de RU Lupi sont vitales pour comprendre leur nature. Le jet a été imagé pour la première fois, et sa morphologie montre qu'il est plus large que ce qu'on croyait auparavant, avec une luminosité significative à certaines distances.

L'analyse des différentes lignes d'émission a éclairé les relations entre les différentes composantes de vitesse dans l'écoulement. Les données montrent que la LVC et les composantes à vitesse plus élevée coexistent mais possèdent des caractéristiques différentes, indiquant qu'elles proviennent de processus différents.

Rapport ligne-continu

Le rapport ligne-continu est un outil utile pour analyser l'émission intrinsèque des jets. Cette méthode compare les lignes d'émission à la lumière continue de l'étoile, donnant un aperçu de l'influence de la lumière diffusée par le disque environnant. Dans le cas de RU Lupi, l'émission intrinsèque de la ligne est observée comme brillante par rapport à un rapport constant qui représente la lumière diffusée.

Cette analyse a également aidé à identifier des caractéristiques dans le jet et la LVC, permettant ainsi d'avoir une meilleure compréhension de leurs propriétés physiques et de leurs origines.

Conclusions et futures orientations

Les observations du jet de RU Lupi et de la LVC contribuent significativement à notre compréhension de la dynamique des jeunes étoiles et de leurs jets. Les données indiquent que la LVC sert probablement de marqueur pour un vent MHD, soutenant les résultats d'études antérieures.

En avançant, des études supplémentaires utilisant des instruments avancés pourraient fournir des éclaircissements plus clairs sur le rôle de ces vents dans la formation d'étoiles. Des observations avec une résolution plus élevée pourraient aider à distinguer entre les différentes composantes de ces jets, offrant une image plus détaillée des mécanismes en jeu.

Comprendre les relations entre l'accrétion de masse, les jets et le moment angulaire reste un thème central dans l'étude de la formation des étoiles. La recherche en cours, en particulier avec de nouvelles technologies et méthodologies, continuera d'éclairer ces processus fascinants.

Source originale

Titre: Forbidden Emission Line spectro-imaging of the RU Lupi jet and Low Velocity Component

Résumé: The first images of the jet and low velocity component (LVC) from the strongly accreting classical T Tauri star RU Lupi are presented. Adaptive optics assisted spectro-imaging of forbidden emission lines was used. The main aim of the observations was to test the conclusion from a recent spectro-astrometric study that the narrow component of the LVC is tracing an MHD disk wind, and to estimate the mass loss rate in the wind. The structure and morphology of the component supports a wind origin for the NC. An upper limit to the launch radius and semi-opening angle of the wind in [O I]{\lambda}6300 emission are estimated to be 2 au and 19{\deg} in agreement with MHD wind models for high accretors. The height of the [O I]{\lambda}6300 wind emitting region, a key parameter for the derivation of the mass loss rate, is estimated for the first time at approximately 35 au giving M_out = 2.6 x 10^-11 M_sun/yr. When compared to the derived mass accretion rate of M_acc = 1.6 x 10^-7 M_sun/yr, the efficiency in the wind is too low for the wind to be significantly contributing to angular momentum removal.

Auteurs: M. Birney, E. T. Whelan, C. Dougados, I. Pascucci, A. Murphy, L. Flores-Rivera, M. Flock, A. Kirwan

Dernière mise à jour: 2024-09-27 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.19112

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.19112

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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