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O Impacto da Radiação nos Discos de Estrelas Jovens

Estudo revela como a radiação influencia os discos ao redor de estrelas jovens na Barreira de Órion.

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Índice

No nosso universo, estrelas jovens costumam ter Discos ao redor feitos de Gás e Poeira. Esses discos são chave na formação de planetas. A Barreira de Orion, parte da Nebulosa de Orion, é uma região cheia dessas estrelas jovens e seus discos. Neste estudo, focamos em duas estrelas jovens específicas, conhecidas como 203-504 e 203-506, que estão no meio do gás e poeira da Barreira de Orion.

As Estrelas e Seus Discos

203-504 e 203-506 são estrelas jovens que têm discos ao redor delas. Esses discos estão sendo afetados por forças externas, especialmente Radiação de estrelas próximas. 203-504 tem uma forma distinta que lembra uma lágrima, indicando que está sendo muito influenciada pela radiação de uma estrela próxima chamada Ori A. Em contraste, 203-506 não apresenta essa forma, sugerindo que a radiação que a afeta é diferente.

Importância da Radiação

A radiação das estrelas próximas pode ter um impacto profundo na evolução desses discos. Para 203-504, a radiação é forte o suficiente para criar uma Frente de Ionização, uma fronteira onde o gás é ionizado devido à intensa energia de Ori A. Isso cria uma forma visível que aponta para Ori A. Enquanto isso, 203-506 não mostra indícios de uma frente de ionização, sugerindo que pode estar protegida da radiação mais intensa.

Técnicas Observacionais

Para estudar essas estrelas, usamos um instrumento especial chamado MUSE no Very Large Telescope (VLT). O MUSE permite observar as estrelas e seus discos ao redor em grandes detalhes. Essa técnica fornece muita informação sobre as condições físicas nessas regiões, incluindo detalhes sobre as composições de gás e poeira.

O Ambiente da Barreira de Orion

A Barreira de Orion é uma área dinâmica cheia de estrelas jovens, gás e poeira. É moldada pela radiação das estrelas do Trapézio, especialmente Ori C e Ori A. Essas estrelas emitem radiação ultravioleta (UV) forte que pode ionizar o gás ao redor, criando estruturas complexas, como as frentes de ionização vistas em proplyds ou discos protoplanetários.

O Papel das Forças Externas

A presença de outras estrelas influencia as condições ao redor de estrelas jovens como 203-504 e 203-506. As interações gravitacionais e a radiação dessas estrelas próximas podem levar a processos como a fotoevaporação externa. Isso é quando a radiação intensa faz com que o gás dos discos seja soprada para longe, afetando a estrutura do disco e o potencial para a formação de planetas.

Diferenças Entre os Discos

Os discos ao redor das duas estrelas mostram características bem diferentes. 203-504 é moldada pela radiação UV de Ori A, resultando em uma frente de ionização clara. Essa frente indica que o disco está passando por perda de massa devido à radiação intensa. Por outro lado, 203-506 está protegida da radiação mais forte, levando a um ambiente único e processos físicos diferentes em operação.

Características de 203-504

203-504 exibe uma forma clássica de lágrima, mostrando evidências de estar significativamente impactada pela radiação externa. As medições indicam que está passando por perda de massa, o que é crítico para entender a evolução do disco. A forma e as características observadas fornecem insights sobre os mecanismos que governam a dinâmica do disco e o potencial para a formação de planetas no futuro.

Características de 203-506

Em contraste, 203-506 não tem uma frente de ionização definida, o que sugere que o disco pode não estar exposto a radiação UV forte. Essa proteção pode alterar os processos físicos que ocorrem dentro do disco, possivelmente afetando a formação de planetas. As emissões detectadas indicam que ainda está influenciada por radiação mais leve, que impacta certas linhas de emissão que podemos observar.

O Impacto das Estrelas Massivas

Estrelas massivas produzem uma enorme quantidade de radiação UV, que desempenha um papel crucial na formação das estruturas ao seu redor. A Nebulosa de Orion, incluindo a Barreira, abriga várias estrelas massivas que afetam o processo de formação estelar. Estudar regiões como a Barreira de Orion ajuda a entender a complexa interação entre estrelas e seus ambientes.

Descobertas Observacionais

Nossas observações revelaram diferenças significativas nas linhas de emissão associadas a cada estrela. Para 203-504, detectamos emissões fortes ligadas à frente de ionização, enquanto 203-506 mostrou um padrão diferente sem a forma clássica de lágrima. Essa distinção é vital para entender como diferentes forças externas podem impactar a evolução do disco.

O Papel das Interações de Fótons

Fótons, ou partículas de luz, de estrelas próximas interagem com o gás nos discos, levando a vários processos físicos. Para 203-504, a interação com os fótons causa ionização e afeta intensamente a dinâmica do gás. Para 203-506, a interação é menos pronunciada, como indicado pela ausência de uma frente de ionização.

Implicações para a Formação de Planetas

As diferenças observadas nas duas estrelas jovens têm implicações importantes para a formação de planetas. A presença de uma frente de ionização e perda de massa significativa em 203-504 pode dificultar a capacidade de planetas se formarem dentro desse disco. Por outro lado, as condições diferentes de 203-506 podem permitir ambientes mais estáveis, potencialmente favorecendo a formação de planetas, embora sob influências diferentes.

Pesquisas Futuras

Entender a dinâmica dessas duas estrelas jovens e seus discos é vital para obter insights sobre os processos mais amplos de formação de estrelas e planetas. Pesquisas contínuas nessa área vão se concentrar em coletar mais dados sobre as interações entre radiação e gás nesses discos. As descobertas podem ajudar a esclarecer como tais ambientes impactam os resultados planetários.

Conclusão

O estudo das estrelas jovens 203-504 e 203-506 oferece informação valiosa sobre os efeitos da radiação externa nos discos protoplanetários. Enquanto 203-504 mostra interação significativa com a radiação próxima, levando a uma forma clássica de proplyd, 203-506 está protegida de forças mais fortes, apresentando um conjunto diferente de condições. Compreender essas dinâmicas é crucial para entender os caminhos pelos quais estrelas e planetas se formam no nosso universo.

Agradecimentos

Agradecemos às várias equipes e organizações que apoiaram essa pesquisa, contribuindo para a exploração contínua dos ambientes estelares e dos processos que impulsionam a formação de estrelas.

Disponibilidade dos Dados

Os dados coletados através das observações do MUSE estarão disponíveis ao público após um período especificado, apoiando pesquisas em andamento no campo da astrofísica e possibilitando mais estudos sobre as dinâmicas fascinantes em regiões de formação estelar como a Barreira de Orion.

Fonte original

Título: The VLT MUSE NFM view of outflows and externally photoevaporating discs near the Orion Bar

Resumo: We present VLT/MUSE Narrow Field Mode (NFM) observations of a pair of disc-bearing young stellar objects towards the Orion Bar: 203-504 and 203-506. Both of these discs are subject to external photoevaporation, where winds are launched from their outer regions due to environmental irradiation. Intriguingly, despite having projected separation from one another of only 1.65{\arcsec} (660au at 400pc), 203-504 has a classic teardrop shaped ``proplyd'' morphology pointing towards $\theta^2$Ori A (indicating irradiation by the EUV of that star, rather than $\theta^1$ Ori C) but 203-506 has no ionisation front, indicating it is not irradiated by stellar EUV at all. However, 203-506 does show [CI] 8727{\AA} and [OI] 6300{\AA} in emission, indicating irradiation by stellar FUV. This explicitly demonstrates the importance of FUV irradiation in driving mass loss from discs. We conclude that shielding of 203-506 from EUV is most likely due to its position on the observers side of an ionized layer lying in the foreground of the Huygens Region. We demonstrate that the outflow HH 519, previously thought to be emanating from 203-504 is actually an irradiated cloud edge and identify a new compact outflow from that object approximately along our line of sight with a velocity $\sim130$\,km\,s$^{-1}$.

Autores: Thomas J. Haworth, Megan Reiter, C. Robert O'Dell, Peter Zeidler, Olivier Berne, Carlo F. Manara, Giulia Ballabio, Jinyoung S. Kim, John Bally, Javier R. Goicoechea, Mari-Liis Aru, Aashish Gupta, Anna Miotello

Última atualização: 2023-08-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2308.12342

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.12342

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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