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Campos Magnéticos e Formação Estelar em L43

A investigação dos campos magnéticos de L43 revela insights sobre a formação de estrelas.

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Índice

A nuvem molecular L43 é uma parte importante da região de Formação de Estrelas Ophiuchus. Essa área é conhecida por ter gás e poeira densos que podem levar à formação de estrelas. O levantamento JCMT BISTRO tem o objetivo de estudar os campos magnéticos complexos em L43 pra entender como eles afetam a formação de estrelas e a estrutura da nuvem.

Visão Geral da L43

L43 é uma nuvem molecular densa localizada a cerca de 120-125 parsecs da Terra. Ela tem um núcleo brilhante que ainda não tem estrelas, e também contém duas estrelas recém-nascidas. A estrutura de L43 tem um gradiente evolutivo; ao mover de uma ponta da nuvem pra outra, dá pra ver diferentes estágios de formação de estrelas. Esse gradiente parece estar alinhado com a associação Sco OB2 próxima, um grupo de estrelas quentes que emitem muita luz e energia.

Observações e Métodos

Usamos um telescópio especial chamado James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) pra observar L43. Especificamente, analisamos a emissão de poeira polarizada em um comprimento de onda de 850 micrômetros usando um instrumento chamado SCUBA-2/POL-2. Esses dados ajudam a visualizar como a poeira é polarizada, o que revela a direção dos campos magnéticos na nuvem.

L43 é um lugar bem interessante pra estudar porque contém uma variedade de características, incluindo um núcleo denso, áreas sem estrelas e objetos estelares jovens (YSOs). Analisando essas características, esperamos aprender mais sobre a estrutura do Campo Magnético em áreas densas de nuvens moleculares.

Emissão de Poeira e Polarização

Quando olhamos pra poeira em L43, descobrimos que ela emite luz de uma forma que nos permite medir sua densidade e temperatura. A quantidade de luz emitida pode ajudar a entender quanta matéria tá presente na nuvem. A polarização da poeira diz sobre a orientação dos campos magnéticos. A forma e a intensidade da polarização nos ajudam a entender como esses campos interagem com o material ao redor.

Força e Estrutura do Campo Magnético

Nas nossas observações, encontramos forças de campo magnético que variam em diferentes regiões de L43. No núcleo principal sem estrelas, estimamos que a força do campo magnético variava entre 160 e 30 Gauss, enquanto em uma região mais difusa, a força estava entre 90 e 40 Gauss. Esses resultados são importantes porque mostram como os campos magnéticos diferem dependendo da densidade e estrutura da nuvem.

Papel dos Campos Magnéticos na Formação de Estrelas

Os campos magnéticos são conhecidos por influenciar a estabilidade e evolução de nuvens como a L43. Eles podem ajudar a suportar a nuvem contra o colapso ou contribuir pra fragmentação, o que pode levar à formação de estrelas. No nosso estudo, examinamos como os campos magnéticos em L43 poderiam ajudar a explicar as características do núcleo e como eles interagem com os fluxos de saída das estrelas jovens.

Interação com Fluxos de Saída

Estrelas jovens frequentemente produzem fluxos de saída, correntes de gás e poeira que podem impactar significativamente seu entorno. Descobrimos que uma das estrelas jovens em L43 gera um fluxo de CO que cria uma cavidade no material ao redor. Nossas observações mostraram que o campo magnético está alinhado com as paredes dessa cavidade, sugerindo que o fluxo e o campo magnético se influenciam mutuamente.

Gradiente Evolutivo em L43

A disposição das estrelas em L43 exibe um padrão evolutivo. Começando pela estrela mais velha, RNO 90, que já desenvolveu um disco protoplanetário, e indo em direção a estrelas mais jovens, podemos ver diferentes estágios de desenvolvimento estelar. A disposição e a idade dessas estrelas oferecem pistas sobre as influências ambientais que moldam a formação de estrelas, incluindo o papel de estrelas quentes próximas e os efeitos dos campos magnéticos.

Técnicas de Redução de Dados

Pra analisar os dados coletados do JCMT, usamos um software especializado pra reduzir e processar os dados. Isso envolve pegar os dados brutos e refiná-los pra remover ruídos e artefatos indesejados. Esse processo é crucial pra garantir que as medições de polarização e emissão de poeira sejam precisas.

Desafios nas Observações

Trabalhar com núcleos estelares densos apresenta desafios devido à sua natureza fraca. Muitas vezes enfrentamos dificuldades em distinguir entre sinais astronômicos genuínos e ruídos da atmosfera ou do próprio telescópio. Pra resolver isso, usamos várias técnicas de processamento de dados, como usar tamanhos de pixel menores pra aumentar a sensibilidade e melhorar a qualidade das imagens.

Descobertas e Conclusões

As descobertas do nosso levantamento sugerem que L43 é um ambiente complexo onde os campos magnéticos desempenham um papel crítico. Entender esses campos nos ajuda a aprender mais sobre os processos que levam à formação de estrelas em nuvens densas. Ao examinar a estrutura magnética e a interação com os fluxos estelares, podemos compreender melhor como as estrelas e seus ambientes evoluem ao longo do tempo.

Direções Futuras de Pesquisa

Observações e pesquisas contínuas em regiões como L43 vão nos ajudar a construir uma imagem mais abrangente da formação de estrelas. Estudos futuros poderiam focar em outras nuvens semelhantes pra reforçar nossas descobertas e testar a aplicabilidade mais ampla das relações observadas entre campos magnéticos, gás e poeira.

Resumo

Em resumo, o levantamento JCMT BISTRO fornece insights valiosos sobre os campos magnéticos da nuvem molecular L43. Ao investigar as relações entre esses campos e várias características dentro da nuvem, contribuímos pra nossa compreensão do processo de formação de estrelas em ambientes densos. Através de pesquisas contínuas, esperamos desvendar as complexidades do nascimento das estrelas e o papel que os campos magnéticos desempenham nesse processo fundamental do universo.

Fonte original

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

Resumo: 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.

Autores: 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

Última atualização: 2023-05-22 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.11306

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

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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