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Le jet de gaz de l'étoile jeune Th 28

Un coup d'œil de plus près sur le jet unique de l'étoile jeune Th 28 révèle sa structure.

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Th 28 est une jeune étoile qui a un jet de gaz qui s’en échappe. Ce jet est intéressant parce qu'il a la forme d'un faisceau étroit et montre des différences de luminosité de chaque côté. Les chercheurs ont utilisé des télescopes puissants pour examiner ce jet de près et en apprendre plus sur sa structure et les substances qui le composent. Ils se sont concentrés sur la lumière du jet pour voir à quelle vitesse le gaz se déplace et de quoi il est fait.

Qu'est-ce qu'un Jet ?

Un jet est un flux de gaz qui sort d'une étoile ou d'un autre objet spatial. Dans le cas des jeunes étoiles comme Th 28, les Jets aident à débarrasser le matériel excédentaire de leurs disques environnants. Ce processus est important parce qu'il aide l'étoile à grandir et à se développer. Le gaz dans ces jets n'est souvent pas réparti de manière uniforme, ce qui signifie qu'un côté du jet peut être plus lumineux ou plus chaud que l'autre.

Observations de Th 28

Pour étudier le jet de Th 28, les scientifiques ont utilisé un outil spécial appelé SINFONI, monté sur un gros télescope. Cet outil permet de capturer des images détaillées et des spectres du jet, ce qui permet aux chercheurs d'analyser les propriétés du gaz. Ils ont fait des observations en 2015, en se concentrant sur des longueurs d’onde spécifiques qui nous parlent de l'hydrogène et du fer dans le jet.

Pendant leurs observations, ils ont découvert que le gaz dans le jet s'étend sur plusieurs secondes d'arc depuis l'étoile. Ils ont noté des points brillants dans les jets, appelés nœuds, qui apparaissent à des distances précises de Th 28. En particulier, ils ont trouvé deux nœuds principaux de chaque côté de l'étoile, indiquant que le gaz se déplace de manière inégale.

Différences de Luminosité dans le Jet

Un des principaux résultats autour de Th 28 est que les deux côtés du jet ne sont pas également lumineux. Le côté pointant à l'ouest est plus brillant que celui pointant à l'est. Cela peut arriver pour diverses raisons, comme le fait que le gaz soit plus dense d'un côté ou des différences dans la manière dont le gaz se déplace. Les chercheurs ont voulu savoir si ces différences sont dues à l'activité de l'étoile ou si elles sont influencées par l'environnement autour de l'étoile.

Propriétés et Mesures du Jet

Les chercheurs ont mesuré plusieurs propriétés du jet, comme la vitesse de déplacement du gaz et sa température. Ils ont constaté que le gaz se déplace beaucoup plus vite du côté rouge du jet que du côté bleu. Ils ont aussi noté que la forme générale du jet est différente de celles des autres jeunes étoiles.

La distance depuis l'étoile où le jet commence est d'environ 3 unités astronomiques (UA). Ça veut dire que le jet commence à environ 3 fois la distance entre la Terre et le Soleil. L'angle d'ouverture initial du jet est d'environ 28 degrés, ce qui indique qu'il est assez large par rapport à d'autres jets d'étoiles jeunes.

Spectroscopie : Comprendre le Gaz

Pour approfondir, les scientifiques ont mené des études de spectroscopie, qui impliquent d'examiner la manière dont la lumière interagit avec la matière. En regardant la lumière émise par le jet, ils ont pu apprendre quels éléments sont présents et comment ils se comportent. Ils ont détecté des émissions d'hydrogène et de fer sous diverses formes, révélant la structure complexe du jet.

Les résultats ont montré qu'il y a différentes structures de gaz dans le jet. Les émissions de fer proviennent principalement des lobes du jet, tandis que les émissions d'hydrogène apparaissent de manière plus dispersée et sont plus sphériques.

Cinématique du Jet

Le mouvement du gaz dans le jet, connu sous le nom de cinématique, a aussi été étudié. Les chercheurs ont regardé comment la vitesse du gaz change en fonction de la distance de l'étoile. Ils ont découvert que dans le lobe bleu du jet, le gaz se déplace avec une gamme de vitesses, indiquant un motif de flux plus complexe par rapport au lobe rouge.

Ils ont également créé des diagrammes montrant comment la vitesse du gaz change à différents points le long du jet. Ces diagrammes révèlent que le gaz ne se déplace pas à une vitesse constante et peut varier en fonction de son emplacement dans le jet.

Sources d'Émission : D'où Vient la Lumière ?

La lumière détectée du jet peut provenir de diverses sources, y compris des ondes de choc, des collisions et de l'énergie émise par du gaz chaud en mouvement. Pour Th 28, la présence d'émissions brillantes d'hydrogène et de fer suggère que les processus de choc et le rayonnement de l'étoile contribuent à la lumière que nous voyons.

Les chercheurs ont noté que les émissions d'hydrogène les plus brillantes sont concentrées près de l'étoile, tandis que d'autres émissions d'hydrogène sont plus dispersées, ce qui indique qu'elles proviennent de différentes régions influencées par le jet.

Implications des Résultats

Comprendre le jet de Th 28 est important parce que ça aide les scientifiques à apprendre sur les processus qui façonnent les jeunes étoiles et leurs environnements. Les différences de luminosité et de structure du jet suggèrent que l’interaction entre l'étoile et son matériel environnant est complexe.

Les connaissances tirées de Th 28 peuvent aussi être appliquées à d'autres jeunes étoiles, élargissant notre compréhension de comment les jets fonctionnent et des conditions autour des nouvelles étoiles. Cette recherche pourrait aussi aider à informer les modèles de formation des étoiles et le rôle que jouent les jets dans ce processus.

Conclusion

L'étude du jet de Th 28 a fourni des aperçus importants sur le comportement du gaz autour des jeunes étoiles. En utilisant des techniques d'observation avancées, les chercheurs ont appris sur la dynamique complexe et la composition du jet. Les différences de luminosité et de structure mettent en lumière la relation intriquée entre l'étoile et son environnement.

Les futures études pourraient se concentrer sur d'autres jeunes étoiles, élargissant notre compréhension de la formation des étoiles et du rôle des jets dans ce domaine fascinant de l'astrophysique. Grâce à l'exploration continue de jets comme celui de Th 28, nous pouvons découvrir plus sur le cycle de vie des étoiles et les processus qui gouvernent leur développement.

Les connaissances acquises grâce à de telles études n'améliorent pas seulement notre compréhension des étoiles individuelles, mais contribuent aussi à notre compréhension plus large de l'univers et de son fonctionnement.

Source originale

Titre: Study of the bipolar jet of the YSO Th 28 with VLT/SINFONI: Jet morphology and H$_2$ emission

Résumé: $Context.$ The YSO Th 28 possesses a highly collimated jet, which clearly exhibits an asymmetric brightness of its jet lobes at optical and NIR wavelengths. There may be asymmetry in the jet plasma parameters in opposite jet lobes (e.g. electron density, temperature, and outflow velocity). $Aims.$ We examined the Th 28 jet in a 3"x3" where the jet material is collimated and accelerated. Our goal is to map the morphology and determine its physical parameters to determine the physical origin of such asymmetries. $Methods.$ We present $JHK$-spectra of Th 28 obtained with the SINFONI on the (VLT, ESO) in June-July 2015. $Results.$ The [Fe II] emission originates in collimated jet lobes. Two new axial knots are detected at 1" in the blue lobe and 1".2 in the red lobe. The H$_2$ radiation is emitted from an extended region with a radius of $\gtrsim270$ au, which is perpendicular to the jet. The PV diagrams of the bright H$_2$ lines reveal faint H$_2$ emission along both jet lobes as well. The compact and faint H I emission (Pa$\beta$ and Br$\gamma$) comes from two regions, namely from a spherical region around the star and from the jet lobes. The size of the jet launching region is derived as 0".015 ($\sim$3 au at 185 pc), and the initial opening angle of the Th 28 jet is $\sim28^0$, which makes this jet substantially less collimated than most jets from other CTTs. $Conclusions.$ The emission in [Fe II], H$_2$, and H I lines suggests a morphology in which the ionised gas in the disc appears to be disrupted by the jet. The resolved disc-like H$_2$ emission most likely arises in the disc atmosphere from shocks caused by a radial uncollimated wind. The asymmetry of the [Fe II] photocentre shifts with respect to the jet source arises in the immediate vicinity of the driving source of Th28 and suggests that the observed brightness asymmetry is intrinsic as well.

Auteurs: S. Yu. Melnikov, P. A. Boley, N. S. Nikonova, A. Caratti o Garatti, R. Garcia Lopez, B. Stecklum, J. Eislöffel, G. Weigelt

Dernière mise à jour: 2023-04-26 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.12974

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.12974

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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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