O Papel da Radiação em IC 59 e IC 63
Analisando como a radiação das estrelas afeta as nebulosas na região de Sh 2-185.
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Índice
IC 59 e IC 63 são duas Nebulosas localizadas na região H II Sh 2-185. Elas são influenciadas pela estrela brilhante Cas, que é do tipo B0. Essas nebulosas são um exemplo fascinante de como a Radiação de estrelas quentes afeta o gás e a poeira ao redor no espaço. O estudo dessas regiões nos ajuda a entender a formação e o comportamento das nuvens no espaço.
O que são Nebulosas?
Nebulosas são grandes nuvens de gás e poeira no espaço. Elas podem ser o berço de novas estrelas ou os restos de estrelas mortas. Quando estrelas, principalmente as grandes, se formam, elas emitem muita radiação. Essa radiação interage com o material ao redor, levando a mudanças nesse material.
O Papel da Radiação
A radiação de estrelas quentes pode fazer o material ao redor mudar bastante. Pode esquentar o gás e a poeira e até fazer eles evaporarem e ionizarem. Esse processo resulta na formação de bordas brilhantes e nuvens que parecem iluminadas por causa da radiação. O tipo de estrela, sua fase de vida e seu ambiente influenciam como a radiação afeta as nuvens próximas.
Estudando IC 59 e IC 63
Observações de IC 59 e IC 63 revelam detalhes importantes sobre sua estrutura e comportamento. O estudo utiliza dados de observações de alta resolução da linha [C II], que ajudam os pesquisadores a entender o movimento e as propriedades dos gases nessas nebulosas.
Cinemática e Estrutura
Cinemática se refere ao estudo do movimento sem levar em conta as forças que o causam. Nesses nebulosas, os pesquisadores analisam a velocidade e direção do gás e da poeira. A estrutura das nuvens também pode ser estudada observando a densidade ou a dispersão delas.
Para IC 63, as observações mostram que gás e poeira estão se afastando de Cas. Esse movimento sugere que a radiação da estrela está empurrando o material para fora. O gás nessa nebulosa tem dois aglomerados principais com características e comportamentos distintos.
Por outro lado, IC 59 tem uma estrutura menos definida, com várias regiões de baixa densidade e um núcleo maior que parece deslocado para o vermelho, ou seja, está se afastando de nós. Essa diferença na estrutura pode indicar que IC 59 é afetada pela estrela de uma maneira diferente em comparação a IC 63.
O Campo Magnético
Os campos magnéticos são uma parte essencial do universo, influenciando a formação e o movimento de gás e poeira no espaço. Observações mostram que o campo magnético em ambas as nebulosas não se alinha perfeitamente com a direção do fluxo de gás. Isso pode significar que o campo magnético influencia como o gás se comporta, mas não é o principal motor do movimento.
Os pesquisadores descobriram que em IC 63, a energia cinética, ou energia do movimento, é maior que a energia magnética. Isso indica que a dinâmica do gás é mais influenciada pelo movimento do gás do que pelo campo magnético.
Radiação FUV
A radiação Ultravioleta Extrema (FUV) é um tipo de luz emitida por estrelas quentes. Essa radiação é importante porque afeta os processos químicos e físicos no gás e poeira ao redor. Ela pode excitar o gás, levando à ionização e a mudanças na temperatura.
Para IC 63, a força da radiação FUV foi estimada como significativa, indicando que a nuvem está sendo fortemente influenciada por Cas. Em IC 59, a radiação FUV também está presente, mas a força exata é mais difícil de determinar devido à orientação da nuvem.
Temperatura e Densidade
Temperatura e densidade desempenham papéis cruciais no comportamento das nuvens de gás. A temperatura afeta a velocidade das moléculas de gás, enquanto a densidade impacta a quantidade de material presente em um determinado volume. Os pesquisadores estudam essas propriedades para aprender mais sobre as condições nas nebulosas.
Em IC 63, as temperaturas variam, o que pode levar a diferentes áreas dentro da nebulosa a terem características únicas. As variações de densidade também são significativas, afetando como o gás interage com a radiação e os campos magnéticos.
A Evolução das PDRS
Regiões dominadas por fótons (PDRs) são áreas onde a radiação ultravioleta influencia significativamente a química e a física do gás. IC 59 e IC 63 são exemplos de PDRs, e estudá-las nos dá insights sobre como a radiação afeta as nuvens de gás.
A interação entre a radiação de Cas e o gás nessas nebulosas pode levar a processos de feedback, que podem promover ou suprimir a formação de estrelas. Esse feedback é crucial para entender o ciclo de vida das estrelas e nebulosas.
Técnicas Observacionais
O estudo de IC 59 e IC 63 envolve várias técnicas observacionais. Mapeamento de alta resolução permite que os pesquisadores vejam detalhes nas características do gás e da poeira. Dados de diferentes comprimentos de onda, como infravermelho e óptico, fornecem uma visão abrangente das nebulosas.
Usando ferramentas como o telescópio SOFIA e outros observatórios terrestres, cientistas coletam dados sobre as emissões de IC 59 e IC 63. Esses dados são analisados para entender a cinemática, densidade, temperatura e campos magnéticos presentes nas nuvens.
Resultados e Descobertas
Os resultados do estudo de IC 59 e IC 63 fornecem informações valiosas sobre o comportamento das nuvens na presença de radiação intensa. Para IC 63, o gás está predominantemente se movendo em direções de velocidades mais altas enquanto se afasta de Cas. A nebulosa exibe características mais definidas em comparação com IC 59, que mostra uma distribuição mais ampla de áreas de baixa densidade.
Além disso, as descobertas sugerem que os processos induzidos pela radiação são os principais responsáveis pelos movimentos observados nessas nebulosas. As diferenças na estrutura e cinemática entre IC 59 e IC 63 destacam como a radiação pode levar a resultados diversos em nuvens de gás próximas.
Conclusão
A pesquisa sobre IC 59 e IC 63 ilumina as interações complexas entre estrelas jovens, sua radiação e o gás e a poeira ao redor. Entender esses processos não só esclarece a formação de estrelas e nebulosas, mas também enriquece nosso conhecimento do universo mais amplo. Observações e estudos contínuos de PDRs como IC 59 e IC 63 vão aprofundar ainda mais nossa compreensão dos fenômenos cósmicos.
Título: Physics and Chemistry of Radiation Driven Cloud Evolution. [C II] Kinematics of IC 59 and IC 63
Resumo: We used high-resolution [C II] 158 $\mu$m mapping of two nebulae IC 59 and IC 63 from SOFIA/upGREAT in conjunction with ancillary data on the gas, dust, and polarization to probe the kinematics, structure, and magnetic properties of their photo-dissociation regions (PDRs). The nebulae are part of the Sh 2-185 H II region illuminated by the B0 IVe star $\gamma$ Cas. The velocity structure of each PDR changes with distance from $\gamma$ Cas, consistent with driving by the radiation. Based on previous FUV flux measurements of, and the known distance to $\gamma$ Cas along with the predictions of 3D distances to the clouds, we estimated the FUV radiation field strength (G0) at the clouds. Assuming negligible extinction between the star and clouds, we find their 3D distances from $\gamma$ Cas. For IC 63, our results are consistent with earlier estimates of distance from Andersson et al. (2013), locating the cloud at 2 pc from $\gamma$ Cas, at an angle of 58 to the plane of the sky, behind the star. For IC 59, we derive a distance of 4.5 pc at an angle of 70 in front of the star. We do not detect any significant correlation between the orientation of the magnetic field (Soam et al. 2017) and the velocity gradients of [C II] gas, indicating a moderate magnetic field strength. The kinetic energy in IC 63 is estimated to be order of ten higher than the magnetic energies. This suggests that kinetic pressure in this nebula is dominant.
Autores: Miranda Caputo, Archana Soam, B-G Andersson, Remy Dennis, Ed Chambers, Rolf Güsten, Lewis B. G. Knee, Jürgen Stutzki
Última atualização: 2023-05-09 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.05719
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.05719
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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Ligações de referência
- https://publish.aps.org/revtex4/
- https://www.tug.org/applications/hyperref/manual.html#x1-40003
- https://www.iram.fr/IRAMFR/GILDAS
- https://en.wikipedia.org/wiki/Combined_Array_for_Research_in_Millimeter-wave_Astronomy
- https://www.cfht.hawaii.edu/
- https://trao.kasi.re.kr/main.php
- https://www.iphas.org/
- https://sourceforge.net/projects/starnet/