Accrétion de masse et activité de jet dans DG Tau

L'étude se concentre sur DG Tau, une jeune étoile connue pour ses jets et sa variabilité de luminosité. Notre but est de comprendre comment l'Accrétion de masse de l'étoile influence son activité de jet et les changements de luminosité au fil du temps.

Au cours des 40 dernières années, on a rassemblé d'importantes données d'observation sur le jet de DG Tau. Ces observations comprennent des mesures prises avec divers télescopes, ce qui nous permet d'examiner le comportement du jet de l’étoile et ses changements de luminosité de 1983 à 2015.

#Observations et données

Les données sur le jet de DG Tau proviennent d'images capturées en lumière optique et proche infrarouge. On a détecté 51 nœuds distincts, qui sont des points lumineux dans le flux du jet. Ces nœuds ont été regroupés en 17 catégories en fonction de leurs mouvements et vitesses. Parmi eux, 12 groupes se déplaçaient avec des mouvements propres clairs.

De 1983 à 1995, on a noté que lorsque la vitesse du jet augmentait, DG Tau devenait aussi plus brillante. Cependant, un événement marquant s'est produit vers 1998, quand la luminosité de l'étoile a chuté de manière significative. Cette chute était probablement due à la formation d'une barrière de poussière dans les environs de l'étoile, obscurcissant notre vue et affectant les mesures.

#Variations de luminosité chez les jeunes étoiles

Les jeunes étoiles comme DG Tau montrent souvent des fluctuations de luminosité. Ces changements peuvent être causés par divers facteurs, comme des pics d'activité ou des modifications de la quantité de matière aspirée des disques environnants. Par exemple, un autre type de jeune étoile, connu sous le nom de FUor, peut s'éclaircir soudainement, souvent en raison de pics dans l'accrétion de matière sur l'étoile.

De nombreuses études précédentes ont montré des liens entre l'Activité des jets dans les jeunes étoiles et leur luminosité. Certains chercheurs ont découvert que lorsque des nœuds spécifiques dans le jet de l'étoile sont éjectés, la luminosité de l'étoile change en même temps.

Différents nœuds dans le jet de DG Tau ont été observés au fil des ans, et on peut voir que les phases plus brillantes de l'étoile coïncident souvent avec une activité élevée dans le jet.

#La nature du jet de DG Tau

Le jet de DG Tau, connu sous le nom de HH 158, a été l'un des premiers détectés chez les jeunes étoiles. Les observations montrent que le jet a une structure bien définie et s'étend considérablement à partir de l'étoile. Des travaux précédents ont identifié deux types principaux de jets : un composant à haute vitesse et un composant à basse vitesse.

Le composant à haute vitesse est associé à un gaz en mouvement rapide, tandis que le composant à basse vitesse se déplace plus lentement et semble s'étendre davantage. Cette différence suggère que le composant rapide provient des régions internes du disque entourant l'étoile, tandis que le plus lent vient des zones extérieures.

Des observations autour de 2005 ont montré une différence marquée dans les caractéristiques du jet par rapport aux données antérieures. Le flux à grande vitesse était prédominant entre 1988 et 2005, mais a diminué depuis.

#Comportement des nœuds et Éjection

Les structures de nœuds dans les jets peuvent se former à cause d'interactions internes entre différents flux de gaz. L'éjection de ces nœuds est censée se produire par cycles. Certains chercheurs ont suggéré une durée de cycle d'environ 5 ans, tandis que d'autres ont soutenu qu'elle pourrait être plus courte ou plus variable.

Notre analyse des nœuds de DG Tau au fil des ans montre que le comportement de ces caractéristiques n'est pas toujours cohérent. Notamment, la présence de certains nœuds n'a pas été observée dans les mesures ultérieures, ce qui indique qu'ils pourraient avoir fusionné avec d'autres ou se sont dispersés.

On a examiné 12 des groupes de nœuds les plus identifiables et mesuré leurs caractéristiques au fil du temps. Ce travail aide à comprendre comment l'accrétion de masse de l'étoile est liée à l'activité du jet.

#Accrétion de masse et lancement de jet

L'accrétion de masse fait référence au processus par lequel la matière d'un disque environnant tombe sur l'étoile. Plusieurs modèles prédisent que la vitesse d'un jet est liée à l'endroit dans le disque d'où le jet est lancé. Cela signifie que les jets plus rapides sont probablement éjectés de régions proches de l'étoile.

Pour DG Tau, on estime que les points de lancement de ces jets se sont rapprochés de l'étoile au fil des ans, puis se sont éloignés par la suite. Les distances variaient d'environ 0,06 unités astronomiques (UA) à 0,45 UA au fil du temps.

Ce cycle de mouvement pourrait refléter des changements dans la manière dont la masse est accrétionnée sur l'étoile. Une augmentation de l'activité dans le disque pourrait entraîner des variations tant dans la vitesse du jet que dans la quantité de masse capturée par l'étoile.

#Lien entre luminosité et activité du jet

La luminosité de DG Tau varie dans un schéma qui semble lié au flux du jet. Pendant les périodes où la vitesse du jet augmentait, la luminosité augmentait aussi. Il y a eu un pic significatif de luminosité dans les années 1990, probablement en raison d'une augmentation de l'accrétion de masse.

Cependant, après un pic de luminosité autour de 1997, une forte baisse de luminosité a eu lieu. Cela suggère qu'à ce moment-là, quelque chose a changé dans l'environnement de l'étoile, influençant à la fois le taux d'accrétion et l'activité du jet.

Lorsque la luminosité a chuté, on a aussi remarqué une augmentation correspondante de la poussière environnante de l'étoile, qui pourrait bloquer la lumière. On a observé que pendant que l'étoile était brillante, sa couleur passait à des tons plus bleus, indiquant plus d'énergie et des régions plus chaudes en raison des processus d'accrétion.

#Conclusion

En résumé, notre étude de DG Tau a conduit à plusieurs découvertes importantes :

1. La relation entre l'éjection de masse et les changements de luminosité est claire. À mesure que la vitesse du jet augmente, DG Tau devient aussi plus brillante.
2. Les baisses de luminosité, notamment en 1998, étaient probablement dues à des obstructions, comme la poussière, affectant les observations.
3. Des variations notables dans les caractéristiques du jet ont eu lieu, surtout la diminution des flux à grande vitesse après 2006.
4. Les jeunes étoiles comme DG Tau offrent des aperçus sur comment l'accrétion de masse affecte les jets, ce qui impacte les variations de luminosité et de couleur.

Au final, les découvertes sur DG Tau permettent de mieux comprendre les relations complexes entre les processus d'accrétion, le comportement des jets et les variations de luminosité dans les objets stellaires jeunes. Cela contribue à un cadre de connaissance plus large sur la formation des étoiles et le développement précoce des étoiles.