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Campi Magnetici e Formazione Stellare in L43

L'indagine dei campi magnetici di L43 rivela nuove informazioni sulla formazione delle stelle.

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Indice

La nube molecolare L43 è una parte importante della regione di Formazione stellare di Ofiuco. Quest'area è nota per il gas e la polvere densi che possono portare alla formazione di stelle. Il sondaggio JCMT BISTRO mira a studiare i complessi campi magnetici in L43 per capire come influenzano la formazione delle stelle e la struttura della nube.

Panoramica su L43

L43 è una nube molecolare densa situata a circa 120-125 parsec dalla Terra. Ha un nucleo luminoso che non ha ancora stelle, e contiene anche due stelle neonate. La struttura di L43 ha un gradiente evolutivo; muovendoci da un'estremità all'altra della nube, possiamo vedere diverse fasi di formazione stellare. Questo gradiente sembra allinearsi con l'associazione Sco OB2 vicina, un gruppo di stelle calde che emettono molta luce ed energia.

Osservazioni e Metodi

Abbiamo usato un telescopio speciale chiamato James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) per osservare L43. In particolare, abbiamo osservato l'emissione di polvere polarizzata a una lunghezza d'onda di 850 micrometri usando uno strumento chiamato SCUBA-2/POL-2. Questi dati ci aiutano a visualizzare come la polvere è polarizzata, il che a sua volta rivela la direzione dei campi magnetici nella nube.

L43 è un posto piuttosto interessante da studiare perché contiene una varietà di caratteristiche, tra cui un nucleo denso, aree senza stelle e oggetti stellari giovani (YSOs). Analizzando queste caratteristiche, speriamo di imparare di più sulla struttura del Campo Magnetico nelle aree dense delle nubi molecolari.

Emissione di Polvere e Polarizzazione

Quando guardiamo alla polvere in L43, scopriamo che emette luce in un modo che ci permette di misurare la sua densità e temperatura. La quantità di luce emessa può aiutarci a capire quanto materiale è presente nella nube. La polarizzazione della polvere ci dice qualcosa sull'orientamento dei campi magnetici. La forma e l'intensità della polarizzazione ci aiutano a capire come questi campi interagiscono con il materiale circostante.

Forza e Struttura del Campo Magnetico

Nelle nostre osservazioni, abbiamo trovato forze del campo magnetico che variano in diverse regioni di L43. Nel nucleo principale senza stelle, abbiamo stimato la forza del campo magnetico tra 160 e 30 Gauss, mentre in una regione più diffusa, la forza era tra 90 e 40 Gauss. Questi risultati sono importanti perché mostrano come i campi magnetici differiscono a seconda della densità e della struttura della nube.

Ruolo dei Campi Magnetici nella Formazione delle Stelle

È noto che i campi magnetici influenzano la stabilità e l'evoluzione di nubi come L43. Possono sostenere la nube contro il collasso o contribuire alla sua frammentazione, il che può portare alla formazione di stelle. Nel nostro studio, abbiamo esaminato come i campi magnetici in L43 potrebbero aiutare a spiegare le caratteristiche del nucleo e come interagiscono con i flussi provenienti da stelle giovani.

Interazione con i Flussi

Le stelle giovani spesso producono flussi, correnti di gas e polvere che possono influenzare significativamente i loro dintorni. Abbiamo scoperto che una delle stelle giovani in L43 guida un flusso di CO che crea una cavità nel materiale circostante. Le nostre osservazioni hanno mostrato che il campo magnetico è allineato con le pareti di questa cavità, suggerendo che il flusso e il campo magnetico si influenzano a vicenda.

Gradiente Evolutivo in L43

L'arrangiamento delle stelle in L43 mostra un modello evolutivo. Partendo dalla stella più vecchia, RNO 90, che ha già sviluppato un disco protoplanetario, e muovendoci verso stelle più giovani, possiamo vedere diverse fasi di sviluppo stellare. L'arrangiamento e l'età di queste stelle forniscono indizi sulle influenze ambientali che modellano la formazione delle stelle, compreso il ruolo delle stelle calde vicine e gli effetti dei campi magnetici.

Tecniche di Riduzione dei Dati

Per analizzare i dati raccolti dal JCMT, abbiamo utilizzato software specializzati per ridurre e processare i dati. Questo implica prendere dati grezzi e perfezionarli per rimuovere rumori e artefatti indesiderati. Questo processo è cruciale per garantire che le misurazioni della polarizzazione e dell'emissione di polvere siano accurate.

Sfide nelle Osservazioni

Lavorare con nuclei senza stelle densi presenta sfide a causa della loro natura flebile. Spesso affrontiamo problemi nel distinguere tra segnali astronomici genuini e rumori dall'atmosfera o dal telescopio stesso. Per affrontare questo, abbiamo impiegato varie tecniche nel processamento dei dati, come l'uso di dimensioni di pixel più piccole per aumentare la sensibilità e migliorare la qualità delle immagini.

Risultati e Conclusioni

I risultati del nostro sondaggio suggeriscono che L43 è un ambiente complesso dove i campi magnetici giocano un ruolo critico. Comprendere questi campi ci aiuta a saperne di più sui processi che portano alla formazione di stelle nelle nubi dense. Esaminando la struttura magnetica e l'interazione con i flussi stellari, possiamo comprendere meglio come le stelle e i loro ambienti evolvono nel tempo.

Direzioni Future della Ricerca

Osservazioni e ricerche continue su regioni come L43 ci aiuteranno a costruire un quadro più completo della formazione stellare. Studi futuri potrebbero concentrarsi su altre nubi simili per rafforzare i nostri risultati e testare l'applicabilità più ampia delle relazioni osservate tra campi magnetici, gas e polvere.

Riepilogo

In sintesi, il sondaggio JCMT BISTRO fornisce preziose intuizioni sui campi magnetici della nube molecolare L43. Investigando le relazioni tra questi campi e varie caratteristiche all'interno della nube, contribuiamo alla nostra comprensione del processo di formazione stellare in ambienti densi. Attraverso ricerche continue, speriamo di svelare le complessità della nascita delle stelle e il ruolo che i campi magnetici giocano in questo processo fondamentale dell'universo.

Fonte originale

Titolo: The JCMT BISTRO Survey: Studying the Complex Magnetic Field of L43

Estratto: We present observations of polarized dust emission at 850 $\mu$m from the L43 molecular cloud which sits in the Ophiuchus cloud complex. The data were taken using SCUBA-2/POL-2 on the James Clerk Maxwell Telescope as a part of the BISTRO large program. L43 is a dense ($N_{\rm H_2}\sim 10^{22}$-10$^{23}$ cm$^{-2}$) complex molecular cloud with a submillimetre-bright starless core and two protostellar sources. There appears to be an evolutionary gradient along the isolated filament that L43 is embedded within, with the most evolved source closest to the Sco OB2 association. One of the protostars drives a CO outflow that has created a cavity to the southeast. We see a magnetic field that appears to be aligned with the cavity walls of the outflow, suggesting interaction with the outflow. We also find a magnetic field strength of up to $\sim$160$\pm$30 $\mu$G in the main starless core and up to $\sim$90$\pm$40 $\mu$G in the more diffuse, extended region. These field strengths give magnetically super- and sub-critical values respectively and both are found to be roughly trans-Alfv\'enic. We also present a new method of data reduction for these denser but fainter objects like starless cores.

Autori: Janik Karoly, Derek Ward-Thompson, Kate Pattle, David Berry, Anthony Whitworth, Jason Kirk, Pierre Bastien, Tao-Chung Ching, Simon Coude, Jihye Hwang, Woojin Kwon, Archana Soam, Jia-Wei Wang, Tetsuo Hasegawa, Shih-Ping Lai, Keping Qiu, Doris Arzoumanian, Tyler L. Bourke, Do-Young Byun, Huei-Ru Vivien Chen, Wen Ping Chen, Mike Chen, Zhiwei Chen, Jungyeon Cho, Minho Choi, Youngwoo Choi, Yunhee Choi, Antonio Chrysostomou, Eun Jung Chung, Sophia Dai, Victor Debattista, James Di Francesco, Pham Ngoc Diep, Yasuo Doi, Hao-Yuan Duan, Yan Duan, Chakali Eswaraiah, Lapo Fanciullo, Jason Fiege, Laura M. Fissel, Erica Franzmann, Per Friberg, Rachel Friesen, Gary Fuller, Ray Furuya, Tim Gledhill, Sarah Graves, Jane Greaves, Matt Griffin, Qilao Gu, Ilseung Han, Thiem Hoang, Martin Houde, Charles L. H. Hull, Tsuyoshi Inoue, Shu-ichiro Inutsuka, Kazunari Iwasaki, Il-Gyo Jeong, Doug Johnstone, Vera Konyves, Ji-hyun Kang, Miju Kang, Akimasa Kataoka, Koji Kawabata, Francisca Kemper, Jongsoo Kim, Shinyoung Kim, Gwanjeong Kim, Kyoung Hee Kim, Mi-Ryang Kim, Kee-Tae Kim, Hyosung Kim, Florian Kirchschlager, Masato I. N. Kobayashi, Patrick M. Koch, Takayoshi Kusune, Jungmi Kwon, Kevin Lacaille, Chi-Yan Law, Chang Won Lee, Hyeseung Lee, Yong-Hee Lee, Chin-Fei Lee, Jeong-Eun Lee, Sang-Sung Lee, Dalei Li, Di Li, Guangxing Li, Hua-bai Li, Sheng-Jun Lin, Hong-Li Liu, Tie Liu, Sheng-Yuan Liu, Junhao Liu, Steven Longmore, Xing Lu, A-Ran Lyo, Steve Mairs, Masafumi Matsumura, Brenda Matthews, Gerald Moriarty-Schieven, Tetsuya Nagata, Fumitaka Nakamura, Hiroyuki Nakanishi, Nguyen Bich Ngoc, Nagayoshi Ohashi, Takashi Onaka, Geumsook Park, Harriet Parsons, Nicolas Peretto, Felix Priestley, Tae-Soo Pyo, Lei Qian, Ramprasad Rao, Jonathan Rawlings, Mark Rawlings, Brendan Retter, John Richer, Andrew Rigby, Sarah Sadavoy, Hiro Saito, Giorgio Savini, Masumichi Seta, Ekta Sharma, Yoshito Shimajiri, Hiroko Shinnaga, Mehrnoosh Tahani, Motohide Tamura, Ya-Wen Tang, Xindi Tang, Kohji Tomisaka, Le Ngoc Tram, Yusuke Tsukamoto, Serena Viti, Hongchi Wang, Jintai Wu, Jinjin Xie, Meng-Zhe Yang, Hsi-Wei Yen, Hyunju Yoo, Jinghua Yuan, Hyeong-Sik Yun, Tetsuya Zenko, Guoyin Zhang, Yapeng Zhang, Chuan-Peng Zhang, Jianjun Zhou, Lei Zhu, Ilse de Looze, Philippe Andre, C. Darren Dowell, David Eden, Stewart Eyres, Sam Falle, Valentin J. M. Le Gouellec, Frederick Poidevin, Jean-Francois Robitaille, Sven van Loo

Ultimo aggiornamento: 2023-05-22 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2305.11306

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.11306

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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