Observations d'un événement FU Orionis en cours dans VdBH 221
Analyser une grosse éruption d'une jeune étoile dans le cluster VdBH 221.
― 7 min lire
Table des matières
- C'est Quoi les Événements FU Orionis ?
- Découvertes Récentes dans VdBH 221
- Observations Clés
- C'est Quoi une Distribution Énergétique Spectrale ?
- Stades de l'Éruption
- Techniques d'Observation
- Comprendre les Courbes de Lumière
- Implications pour la Formation des Étoiles
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Pendant leur développement précoce, les jeunes étoiles, appelées Objets Stellaires Jeunes (OSJ), gagnent la plupart de leur masse par à-coups. Un phénomène rare parmi eux est l'éruption de type FU Orionis, ou événement FUOr. Ces événements sont cruciaux pour étudier comment les jeunes étoiles se comportent pendant leurs phases d'accumulation de masse. Dans cet article, on va parler d'un cas spécifique d'une éruption en cours dans un jeune amas ouvert appelé VdBH 221, en se concentrant sur ses caractéristiques et ses implications pour notre compréhension de la formation des étoiles.
C'est Quoi les Événements FU Orionis ?
Les événements FUOr sont des éclats de luminosité puissants observés chez les jeunes étoiles. Ils montrent généralement des augmentations significatives de luminosité, souvent supérieures à 5 magnitudes dans la lumière optique. Ces événements ne sont pas courants ; ils se produisent environ une fois tous les 10 000 à 100 000 ans par étoile, avec seulement quelques-uns confirmés jusqu'à présent. La plupart des Éruptions FUOr partagent des caractéristiques communes : une forte luminosité et des effets durables, qui peuvent durer des décennies à des siècles. C'est ce qui les distingue des événements plus courts et moins intenses.
Récemment, des chercheurs ont détecté ces comportements explosifs chez une variété d'étoiles à différents stades de développement, en particulier chez les étoiles en formation. Plusieurs théories expliquent ce qui cause ces éclats, y compris des changements gravitationnels, des instabilités thermiques et des interactions avec des étoiles ou des planètes voisines.
Découvertes Récentes dans VdBH 221
Dans notre enquête, on s'est concentré sur une jeune étoile dans l'amas VdBH 221 qui est actuellement en train d'avoir une éruption. Cette étoile a montré une augmentation de luminosité de 6,3 magnitudes, indiquant une forte phase éruptive. L'étoile a montré divers changements de luminosité à travers différentes longueurs d'onde de lumière, offrant un aperçu de ses propriétés physiques et de sa composition.
L'éruption observée a un pic de luminosité élevé et un taux remarquable d'Accrétion de masse. Les données recueillies incluent des mesures avant l'éruption et des changements subséquents, y compris la luminosité avant et après l'éclat.
Observations Clés
Pour comprendre un peu mieux cette éruption, on a examiné différentes formes de données. Les observations photométriques aident à mesurer la luminosité dans le temps, tandis que les données spectrales révèlent des propriétés de l'atmosphère de l'étoile et de son environnement. On a observé un retard significatif d'environ 100 jours entre le pic de luminosité dans la lumière optique et infrarouge, ce qui suggère que l'instabilité commence dans une partie plus profonde du disque environnant de l'étoile et se propage vers l'extérieur.
La lumière de cette étoile est similaire à celle d'autres étoiles FUOr, ce qui indique qu'elle a un disque d'accrétion brillant qui l'aide à briller. Ces observations peuvent fournir des indices sur la façon dont les matériaux se déplacent vers l'étoile et comment l'étoile évolue à travers ce processus.
C'est Quoi une Distribution Énergétique Spectrale ?
La distribution énergétique spectrale, ou SED, est une façon de montrer combien de lumière une étoile émet à différentes longueurs d'onde. En analysant la SED de notre étoile cible avant et pendant son éruption, on peut déduire sa température et d'autres propriétés physiques. La SED pendant l'éruption a suggéré que l'étoile avait une masse plus faible et subissait une certaine quantité de poussière bloquant la lumière.
La luminosité et la température de l'étoile avant l'éclat indiquaient qu'il s'agissait d'un OSJ à faible masse, en accord avec d'autres étoiles de son amas. Les caractéristiques uniques observées dans le spectre pendant l'éruption ressemblent à celles d'autres étoiles FUOr connues, renforçant notre classification comme objet jeune.
Stades de l'Éruption
L'éruption peut être divisée en plusieurs stades :
- Stade Pré-éruption : Avant toute augmentation de luminosité, on établit une ligne de base pour la luminosité de l'étoile.
- Stade Montant : Cela se produit lorsque la luminosité commence à augmenter fortement, ce qu'on a observé commencer à la fin de 2013.
- Stade Pic : L'étoile atteint sa plus forte luminosité, indiquant des changements significatifs dans ses caractéristiques physiques.
- Stade Décroissant : Après le pic, la luminosité commence à décliner, bien que nos observations suggèrent qu'elle conserve encore une belle luminosité.
Techniques d'Observation
Pour capturer ces changements, on a utilisé différents télescopes et techniques d'imagerie. Nos observations se sont étendues sur plusieurs années et ont inclus des données optiques et infrarouges. Les données ont montré comment la luminosité de l'étoile cible a changé dans le temps.
En 2021 et 2022, on a collecté des données en utilisant des imageurs infrarouges avancés et des télescopes. Cela nous a permis de capturer différentes longueurs d'onde de lumière et de recueillir plus d'informations sur le comportement de l'étoile.
On a aussi analysé des données d'archives de missions comme Gaia, qui fournissent des informations essentielles sur la distance et les mouvements de l'étoile. Ces données jouent un rôle essentiel dans la compréhension de l'environnement général autour de l'étoile.
Comprendre les Courbes de Lumière
Les courbes de lumière sont des représentations graphiques de la luminosité d'une étoile dans le temps. En analysant ces courbes de lumière, on peut identifier des motifs et des changements de luminosité. Par exemple, on a noté que l'étoile a montré une rapide augmentation de luminosité pendant le stade montant et un déclin comparativement plus lent par la suite.
Ces motifs donnent des indices sur les processus physiques qui se passent à l'intérieur et autour du disque d'accrétion de l'étoile. En étudiant les courbes de lumière, on peut explorer les mécanismes qui conduisent à l'éruption et leurs implications pour la formation des étoiles.
Implications pour la Formation des Étoiles
Le comportement observé par cette jeune étoile dans l'amas VdBH 221 est crucial pour comprendre comment les étoiles se forment et évoluent. Les taux d'accrétion de masse significatifs observés pendant cette éruption indiquent que l'étoile est encore en train de rassembler du matériel, ce qui est essentiel pour sa croissance.
Comprendre ces événements d'éruption nous aide à en apprendre davantage sur les conditions qui créent des étoiles. Chaque nouvelle observation renforce ou remet en question les théories existantes sur la formation des étoiles et les rôles joués par différents facteurs environnementaux.
Conclusion
L'éruption en cours de la jeune étoile dans l'amas VdBH 221 offre une belle occasion de comprendre la dynamique de la formation des étoiles. Grâce à une combinaison de données photométriques et spectrales, on a pu caractériser le comportement de cette étoile pendant sa phase éruptive.
La rareté des événements FUOr rend cette étude passionnante, fournissant un aperçu de la façon dont les jeunes étoiles évoluent et accumulent de la masse. Des observations continues sont essentielles pour déchiffrer les complexités de ces phénomènes, et les résultats aideront à notre compréhension des objets stellaires jeunes et de leurs parcours dans le cosmos.
Au fur et à mesure qu'on recueille plus de données et qu'on affine nos techniques, on espère peindre une image plus claire de la façon dont des étoiles comme notre cible évoluent et ce qui déclenche leurs éruptions spectaculaires.
Titre: Multi-wavelength detection of an ongoing FUOr-type outburst on a low-mass YSO
Résumé: During the pre-main-sequence evolution, Young Stellar Objects (YSOs) assemble most of their mass during the episodic accretion process. The rarely seen FUOr-type events (FUOrs) are valuable laboratories to investigate the outbursting nature of YSOs. Here, we present multi-wavelength detection of a high-amplitude eruptive source in the young open cluster VdBH 221 with an ongoing outburst, including optical to mid-infrared time series and near-infrared spectra. The initial outburst has an exceptional amplitude of $>$6.3 mag in Gaia and 4.6 mag in $K_s$, with a peak luminosity up to 16 $L_{\odot}$ and a peak mass accretion rate of 1.4 $\times$ 10$^{-5}$ $M_\odot$ yr$^{-1}$. The optical to infrared spectral energy distribution (SED) of this object is consistent with a low-mass star (0.2$M_\odot$) with a modest extinction ($A_V < 2$ mag). A 100-d delay between optical and infrared rising stages is detected, suggesting an outside-in origin of the instability. The spectroscopic features of this object reveal a self-luminous accretion disc, very similar to FU Orionis, with a low line-of-sight extinction. Most recently, there has been a gradual increase in brightness throughout the wavelength range, possibly suggesting an enhancement of the mass accretion rate.
Auteurs: Zhen Guo, P. W. Lucas, R. G. Kurtev, J. Borissova, V. Elbakyan, C. Morris, A. Bayo, L. Smith, A. Caratti o Garatti, C. Contreras Peña, D. Minniti, J. Jose, M. Ashraf, J. Alonso-García, N. Miller, H. D. S. Muthu
Dernière mise à jour: 2024-01-25 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.14470
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.14470
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.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.
Liens de référence
- https://byw.tools/wiseview
- https://irsa.ipac.caltech.edu/Missions/wise.html
- https://archive.eso.org/cms.html
- https://www.cosmos.esa.int/gaia
- https://star.herts.ac.uk/~pwl/Lucas/GuoZ/VVVspec/
- https://uhhpc.herts.ac.uk
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium
- https://svo2.cab.inta-csic.es/theory/fps/