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Jatos de Proplyd 244-440: Um Olhar Mais de Perto

Astrônomos estudam um jato de gás de uma estrela jovem na Nebulosa de Órion.

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Na Nebulosa de Orion, um objeto celestial incrível chamado proplyd 244-440 chamou a atenção dos astrônomos. Esse proplyd é uma estrutura grande e brilhante onde novas estrelas estão se formando. Observações recentes revelaram um jato extraordinário de gás e poeira disparando para longe desse proplyd, o que nos dá uma visão valiosa sobre os processos envolvidos na formação de estrelas.

O que é um Proplyd?

Um proplyd, abreviação de disco protoplanetário, é uma região em torno de uma estrela jovem onde gás e poeira estão presentes. Esses materiais são essenciais para a formação de planetas. Proplyds costumam ser iluminados por estrelas massivas próximas, o que pode criar efeitos interessantes em seu ambiente. O proplyd 244-440 é um dos maiores na Nebulosa de Orion, e está localizado a cerca de 400 anos-luz da Terra.

Observações e Técnicas

O jato do proplyd foi estudado usando instrumentos avançados no Very Large Telescope no Chile. Esse telescópio permite que os cientistas capturem imagens e espectros, que fornecem informações sobre o gás e a poeira no proplyd. Neste caso, os pesquisadores focaram em um modo de observação específico que dá uma visão detalhada do jato.

As observações revelaram uma série de Nós, que são aglomerados de material ao longo do jato. Comparando essas observações com imagens mais antigas tiradas pelo Telescópio Espacial Hubble, os pesquisadores conseguiram medir como esses nós se moveram ao longo do tempo.

Descobertas do Jato

O jato do proplyd mostra um padrão distinto em forma de S e consiste em seis nós principais. Os pesquisadores mediram a velocidade de movimento desses nós, descobrindo que eles se movem a uma velocidade de cerca de 9,5 milissegundos de arco por ano. Esse movimento não é uniforme, já que os nós apresentam velocidades e direções variadas.

As formas e o movimento dos nós sugerem que eles são influenciados pelas forças gravitacionais de estrelas próximas. Parece que o jato é lançado por uma estrela menor orbitando uma estrela companheira maior. Essa relação causa a forma e o comportamento incomuns do jato.

Analisando a Composição do Jato

A composição do jato é crucial para entender seu comportamento e as condições no proplyd. Os pesquisadores analisaram Gases específicos no jato, como ferro e nitrogênio, para estimar a densidade e a temperatura do jato. Eles descobriram que o jato é composto de gás quente e denso, típico para Jatos produzidos por estrelas jovens.

Além disso, o brilho dos nós no jato pode ajudar os cientistas a estimar a Taxa de perda de massa, que se refere a quanto material está sendo ejetado da estrela. Essa taxa de perda de massa é importante porque pode nos dizer sobre o crescimento e o desenvolvimento da estrela ao longo do tempo. As estimativas mostraram que o jato está perdendo material a uma taxa comum para estrelas de baixa massa.

O Papel de Fatores Externos

O ambiente ao redor do proplyd também desempenha um papel significativo na formação do jato. Os pesquisadores descobriram que a radiação externa de estrelas próximas afeta o jato. No entanto, estudos adicionais sugeriram que essa radiação não domina o processo de emissão no jato. Em vez disso, outros fatores, como colisões entre partículas dentro do jato, parecem ser mais influentes.

A Idade do Jato

Examinando os movimentos dos nós e suas distâncias do proplyd, os pesquisadores estimaram que o jato tem pelo menos 300 anos. Isso indica que o jato ainda está ativo e sugere uma história mais longa de formação estelar na região. A dinâmica do jato e sua interação com o proplyd também implicam que as condições para lançar o jato foram estabelecidas antes, mesmo antes do jato começar a se formar.

Desafios Observacionais

Estudar jatos como o do proplyd 244-440 apresenta vários desafios. Os pesquisadores tiveram que considerar diversos fatores que poderiam afetar suas medições. Por exemplo, determinar a temperatura do jato pode ser complicado devido ao ambiente denso do proplyd. Além disso, distinguir entre as emissões do jato e aquelas das áreas ao redor é crucial para uma análise precisa.

Implicações para a Formação de Estrelas

As descobertas do jato do proplyd 244-440 têm implicações mais amplas para nossa compreensão da formação de estrelas. A interação entre o jato e o ambiente ao redor fornece insights-chave sobre como estrelas jovens evoluem e como seus fluxos influenciam materiais próximos.

As observações mostram que jatos são fenômenos comuns na formação de estrelas e que desempenham um papel essencial na modelagem de seus ambientes. As percepções obtidas ao estudar proplyds como 244-440 podem ajudar os astrônomos a juntar os processos complexos envolvidos no nascimento e crescimento de estrelas no nosso universo.

Conclusão

Em resumo, o jato do proplyd 244-440 na Nebulosa de Orion serve como um estudo de caso excepcional sobre formação e dinâmica estelar. A combinação de técnicas de observação avançadas e análise cuidadosa iluminou muitos aspectos desse fenômeno fascinante. A pesquisa contínua sobre esses jatos aprimora nossa compreensão de como as estrelas se formam e interagem com seus arredores, contribuindo, em última análise, para o conhecimento em expansão do nosso universo.

Fonte original

Título: A spectacular jet from the bright 244-440 Orion proplyd: the MUSE NFM view

Resumo: In this work we present the highest spatial and spectral resolution integral field observations to date of the bipolar jet from the Orion proplyd 244-440 using MUSE NFM) observations on the VLT. We observed a previously unreported chain of six distinct knots in a roughly S-shaped pattern, and by comparing them with HST images we estimated proper motions in the redshifted knots of 9.5 mas yr$^{-1}$ with an inclination angle of $73^{\circ}$, though these quantities could not be measured for the blueshifted lobe. Analysis of the [FeII] and [NiII] lines suggests jet densities on the order of $\sim 10^5$ cm$^{-3}$. We propose that the observed S-shaped morphology originates from a jet launched by a smaller source with $M_\star < 0.2$ M$_{\odot}$ in orbital motion around a larger companion of $M_\star \simeq 0.5$ M$_{\odot}$ at a separation of 30-40 au. The measured luminosities of the knots using the [OI]$\lambda6300$ and [SII]$\lambda6731$ lines were used to estimate a lower limit to the mass-loss rate in the jet of $1.3 \times 10^{-11}$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ and an upper limit of $10^{-9}$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$, which is typical for low-mass driving sources. While the brightness asymmetry between the redshifted and blueshifted lobes is consistent with external irradiation, further analysis of the [NiII] and [FeII] lines suggests that photoionization of the jet is not likely to be a dominant factor, and that the emission is dominated by collisional excitation. The dynamical age of the jet compared to the anticipated survival time of the proplyd demonstrates that photoevaporation of the proplyd occurred prior to jet launching, and that this is still an active source. These two points suggest that the envelope of the proplyd may shield the jet from the majority of external radiation, and that photoionization of the proplyd does not appear to impact the ability of a star to launch a jet.

Autores: A. Kirwan, C. F. Manara, E. T. Whelan, M. Robberto, A. F. McLeod, S. Facchini, G. Beccari, A. Miotello, P. C. Schneider, A. Murphy, S. Vicente

Última atualização: 2023-03-24 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2303.13205

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.13205

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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