Estudando o Sistema Estelar Binário R CrA IRAS 32
R CrA IRAS 32 dá umas dicas sobre a formação de estrelas binárias jovens.
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Índice
- Características dos Sistemas Estelares Binários
- R CrA IRAS 32: Um Sistema Binário Recém-Resolvido
- Dados Observacionais
- Estrutura de R CrA IRAS 32
- Discos Circumestelares e Circumbinários
- Propriedades dos Discos
- Assentamento e Distribuição da Poeira
- Análise de Linhas Moleculares
- Fluxos e Interações
- Dinâmica dos Fluxos
- Importância das Fases Iniciais na Formação de Estrelas
- Implicações para a Formação de Planetas
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
No processo de formação de estrelas, algumas estrelas nascem em pares, conhecidas como estrelas binárias. Essas estrelas binárias podem fornecer informações importantes sobre como estrelas e planetas se formam. Este artigo fala sobre um sistema binário jovem específico chamado R CrA IRAS 32, que está nas fases iniciais de formação de estrelas.
Características dos Sistemas Estelares Binários
Sistemas estelares binários consistem em duas estrelas que estão próximas uma da outra, orbitando em torno de um centro de massa compartilhado. Esses sistemas podem ajudar os cientistas a aprender sobre a evolução das estrelas e como elas influenciam a formação de planetas. Entender sistemas binários é importante porque eles podem revelar os processos envolvidos na formação de estrelas e a natureza dinâmica do material ao redor.
R CrA IRAS 32: Um Sistema Binário Recém-Resolvido
R CrA IRAS 32 é um sistema binário de estrelas recém-descoberto localizado na região da Corona Australis, que é conhecida por ser um local de formação de estrelas. Esse sistema é classificado como uma fonte Classe 0, o que significa que é uma protostar muito jovem ainda cercada por um envelope denso de material. As observações que nos permitem analisar esse sistema binário foram realizadas usando grandes telescópios que conseguem capturar imagens detalhadas do material ao redor.
Dados Observacionais
As observações de R CrA IRAS 32 foram feitas usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile. O sistema foi estudado em uma onda de 1,3 mm e várias linhas moleculares. Essas observações permitiram que os pesquisadores medissem diferentes propriedades das estrelas e de seus discos ao redor. Os dados coletados ajudaram a caracterizar a estrutura do sistema binário e o material ao seu redor.
Estrutura de R CrA IRAS 32
O sistema binário recém-resolvido tem duas estrelas, frequentemente chamadas de componentes A e B, que estão separadas por uma distância de cerca de 207 unidades astronômicas (au). Cada estrela tem um disco ao redor onde a formação de planetas pode acontecer. Os dois discos circumestelares estão bem alinhados, sugerindo que o sistema binário se formou de uma maneira relativamente ordenada, provavelmente por um processo chamado fragmentação do disco.
Discos Circumestelares e Circumbinários
Discos circumestelares são os discos rotativos de gás e poeira que cercam cada estrela, fornecendo o material para a potencial formação de planetas. Um disco circumbinário é um disco maior que envolve ambas as estrelas em um sistema binário. Em R CrA IRAS 32, os pesquisadores observaram discos bem alinhados ao redor de ambas as estrelas, indicando que o sistema pode ter se formado a partir da mesma nuvem inicial de material.
Propriedades dos Discos
As propriedades dos discos ao redor de R CrA IRAS 32 foram derivadas dos dados observacionais. A massa de poeira nos discos foi estimada em cerca de 22,5 e 12,4 vezes a massa do Sol para os componentes A e B, respectivamente. Os discos circumestelares também são relativamente compactos, com raios medindo aproximadamente 26,9 e 22,8 au. O tamanho da estrutura circumbinária é estimado em 48,8 au.
Assentamento e Distribuição da Poeira
Uma característica interessante observada nos dados é a assimetria no brilho dos discos. O lado distante de cada disco parece mais brilhante do que o lado próximo, sugerindo que o material nos discos ainda está em processo de assentamento. Se a poeira estivesse distribuída uniformemente, o brilho seria mais uniforme. Essa descoberta é importante porque indica que a poeira ainda não se acomodou em uma camada fina.
Análise de Linhas Moleculares
A análise das linhas moleculares no material ao redor fornece informações sobre a dinâmica e cinemática do gás dentro dos discos. Estudando diferentes isotopólogos do monóxido de carbono (CO), os pesquisadores podem rastrear o movimento do gás e identificar fluxos associados a cada estrela. As observações mostram fluxos claros de ambas as componentes do sistema binário, que podem afetar o material nos discos circumestelares e na região circumbinária.
Fluxos e Interações
Observar os fluxos é crucial para entender a dinâmica geral do sistema binário. Fluxos são correntes de gás expelidas das protostars, muitas vezes influenciando o ambiente ao redor. Em R CrA IRAS 32, ambas as estrelas exibem fluxos que interagem entre si. Essas interações podem levar a movimentos complexos do gás e também podem desempenhar um papel na acumulação de gás e poeira necessária para a formação de planetas.
Dinâmica dos Fluxos
Os dados dos fluxos revelam que o gás se move em padrões distintos, com emissões azuladas e vermelhas indicando material se movendo em direção e afastando-se de nós. Essas medições permitem mapear as velocidades do gás e ajudam a inferir a massa das estrelas individuais. As interações observadas sugerem que esses fluxos poderiam aumentar o material disponível para formar novas estruturas, como planetas.
Importância das Fases Iniciais na Formação de Estrelas
As fases iniciais da formação de estrelas, particularmente para fontes Classe 0, são períodos críticos onde a dinâmica do sistema pode influenciar os resultados futuros. A massa e a estrutura dos discos durante essa fase são vitais para determinar como os planetas podem se formar e evoluir. Observar sistemas como R CrA IRAS 32 esclarece esses processos fundamentais.
Implicações para a Formação de Planetas
Entender as características de R CrA IRAS 32 pode ajudar os cientistas a desenvolver modelos de como os planetas se formam ao redor de estrelas binárias. As descobertas indicam que os discos circumestelares ainda podem ter material suficiente para a formação de planetas, mesmo na presença de fluxos e interações. Pesquisas adicionais sobre esses sistemas iniciais podem melhorar nosso entendimento dos sistemas planetários em vários ambientes.
Conclusão
O estudo de sistemas binários jovens como R CrA IRAS 32 oferece insights valiosos sobre a formação e evolução de estrelas e planetas. As observações revelam um sistema binário bem alinhado com propriedades importantes sobre seus discos e suas dinâmicas. Os resultados sugerem que essas estrelas se formaram de maneira ordenada, e os processos em andamento em seus discos podem servir como um gateway para a futura formação de planetas. À medida que a pesquisa continua nessa área, podemos esperar aprender mais sobre as complexas relações entre estrelas, discos e potenciais corpos planetários.
Título: Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) XIII: Aligned Disks with Non-Settled Dust Around the Newly Resolved Class 0 Protobinary R CrA IRAS 32
Resumo: Young protostellar binary systems, with expected ages less than $\sim$10$^5$ years, are little modified since birth, providing key clues to binary formation and evolution. We present a first look at the young, Class 0 binary protostellar system R CrA IRAS 32 from the Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) ALMA large program, which observed the system in the 1.3 mm continuum emission, $^{12}$CO (2-1), $^{13}$CO (2-1), C$^{18}$O (2-1), SO (6$_5$-5$_4$), and nine other molecular lines that trace disk, envelope, shocks, and outflows. With a continuum resolution of $\sim$0.03$^{\prime\prime}$ ($\sim$5 au, at a distance of 150 pc), we characterize the newly discovered binary system with a separation of 207 au, their circumstellar disks, and a circumbinary disk-like structure. The circumstellar disk radii are 26.9$\pm$0.3 and 22.8$\pm$0.3 au for sources A and B, respectively, and their circumstellar disk dust masses are estimated as 22.5$\pm$1.1 and 12.4$\pm$0.6 M$_{\Earth}$. The circumstellar disks and the circumbinary structure have well aligned position angles and inclinations, indicating formation in a smooth, ordered process such as disk fragmentation. In addition, the circumstellar disks have a near/far-side asymmetry in the continuum emission suggesting that the dust has yet to settle into a thin layer near the midplane. Spectral analysis of CO isotopologues reveals outflows that originate from both of the sources and possibly from the circumbinary disk-like structure. Furthermore, we detect Keplerian rotation in the $^{13}$CO isotopologues toward both circumstellar disks and likely Keplerian rotation in the circumbinary structure; the latter suggests that it is probably a circumbinary disk.
Autores: Frankie J. Encalada, Leslie W. Looney, Shigehisa Takakuwa, John J. Tobin, Nagayoshi Ohashi, Jes K. Jørgensen, Zhi-Yun Li, Yuri Aikawa, Yusuke Aso, Patrick M. Koch, Woojin Kwon, Shih-Ping Lai, Chang Won Lee, Zhe-Yu Daniel Lin, Alejandro Santamarıa-Miranda, Itziar de Gregorio-Monsalvo, Nguyen Thi Phuong, Adele Plunkett, Jinshi Sai, Rajeeb Sharma, Hsi-Wei Yen, Ilseung Han
Última atualização: 2024-03-21 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2403.14143
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.14143
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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