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Estudando Emissões de Masers de Estrelas Massivas

Pesquisas mostram como funciona a emissão de masers e o desenvolvimento de estrelas.

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Índice

Na região W75N(B), duas estrelas jovens e massivas, VLA 1 e VLA 2, chamam muito a atenção. Elas estão em estágios diferentes de desenvolvimento. A VLA 1 está numa fase inicial, mostrando sinais de um jato radioativo térmico, enquanto a VLA 2 tem uma estrutura mais complexa, com um disco de poeira e um vento ionizado.

Emissões de maser, que são explosões brilhantes de ondas de rádio, foram detectadas em ambas as regiões. Essas emissões podem fornecer informações importantes sobre os ambientes ao redor dessas estrelas, especialmente sobre os campos magnéticos e como eles evoluem com o tempo.

Observações e Objetivos

Para entender melhor as emissões de maser em torno da VLA 1 e da VLA 2, os pesquisadores monitoraram suas emissões polarizadas por seis anos. O objetivo era determinar se as distribuições de maser mudam com o tempo e como os campos magnéticos se comportam em relação a essas mudanças.

Usando a Rede Europeia de VLBI, os cientistas observaram a região várias vezes entre 2014 e 2020. Eles mediram as posições e propriedades dos masers com alta precisão.

Descobertas sobre Emissão de Maser

O estudo descobriu que os masers ao redor da VLA 1 seguiram um padrão linear ao longo do jato radioativo térmico. Em contraste, os masers ao redor da VLA 2 mostraram uma mudança de uma distribuição circular para uma elíptica ao longo do tempo.

Essa mudança indica que o Gás ao redor da VLA 2 interage com um meio denso, que altera seu padrão de saída. Por outro lado, os masers da VLA 1 traçaram uma onda de choque do jato em expansão, mostrando características consistentes que não mudaram muito ao longo dos anos.

Insights sobre Campo Magnético

O campo magnético inferido dos masers foi examinado em detalhe. Para a VLA 1, o campo magnético estava alinhado com a direção do jato e manteve uma orientação estável. Porém, ao redor da VLA 2, o campo magnético foi encontrado mudando de orientação à medida que o gás interagia com o ambiente.

A força do campo magnético foi estimada através de medições das emissões de maser polarizados. Essas medições revelaram variações significativas na força ao longo do tempo, especialmente notadas na região nordeste da VLA 2.

Evolução de Estrelas de Alta Massa

Estrelas de alta massa como a VLA 1 e a VLA 2 se formam dentro de nuvens moleculares densas. Inicialmente, elas passam por fases em que ainda estão quietas na luz infravermelha, acumulando massa e formando um núcleo. Eventualmente, elas se tornam mais ativas, produzindo Saídas e ficando brilhantes em infravermelho.

A presença de campos magnéticos fortes desempenha um papel crítico nesse processo. Eles podem influenciar o comportamento tanto do gás quanto da poeira nessas regiões, afetando como as estrelas crescem e evoluem.

Esforços de Monitoramento

Durante a fase de monitoramento, as emissões de maser foram observadas regularmente, e as variações de intensidade e distribuição foram documentadas com cuidado. Ao analisar essas mudanças, os cientistas puderam inferir a dinâmica do gás e possíveis influências de estruturas ao redor.

As descobertas sugerem uma interação dinâmica entre os masers, o gás circundante e os campos magnéticos. Essas observações detalhadas ajudam a estabelecer um padrão em como estrelas massivas se desenvolvem em proximidade enquanto interagem com diferentes ambientes físicos.

Conclusão

Essa pesquisa fornece insights valiosos sobre o desenvolvimento de estrelas massivas e seus arredores. As observações em W75N(B) destacam a importância das emissões de maser no estudo das condições físicas de regiões de formação estelar. Ao entender esses fatores, os pesquisadores podem formar um quadro mais claro dos processos que moldam a formação de estrelas de alta massa e as influências dos campos magnéticos em sua evolução.

Fonte original

Título: Monitoring of the polarized $H_{2}O$ maser emission around the massive protostars W75N(B)-VLA1 and W75N(B)-VLA2

Resumo: Several radio sources have been detected in the HMSFR W75N(B), among them the massive YSOs VLA1 and VLA2 are of great interest. These are thought to be in different evolutionary stages. In particular, VLA1 is at the early stage of the photoionization and it is driving a thermal radio jet, while VLA2 is a thermal, collimated ionized wind surrounded by a dusty disk or envelope. In both sources 22 GHz water masers have been detected in the past. Those around VLA1 show a persistent distribution along the radio jet and those around VLA2 have instead traced the evolution from a non-collimated to a collimated outflow over a period of 20 years. By monitoring the polarized emission of the water masers around both VLA1 and VLA2 over a period of 6 years, we aim to determine whether the maser distributions show any variation over time and whether the magnetic field behaves accordingly. The EVN was used in full polarization and phase-reference mode to measure the absolute positions of the masers and to determine both the orientation and the strength of the magnetic field. We observed four epochs separated by two years from 2014 to 2020. We detected polarized emission from the water masers around both the YSOs in all the epochs. We find that the masers around VLA1 are tracing a nondissociative shock originating from the expansion of the thermal radio jet, while the masers around VLA2 are tracing an asymmetric expansion of the gas that is halted in the northeast where the gas likely encounters a very dense medium. We also found that the magnetic field inferred from the water masers in each epoch can be considered as a portion of a quasi-static magnetic field estimated in that location rather than in that time. This allowed us to study locally the morphology of the magnetic field around both YSOs in a larger area by considering the vectors estimated in all the epochs as a whole.

Autores: G. Surcis, W. H. T. Vlemmings, C. Goddi, J. M. Torrelles, J. F. Gómez, A. Rodríguez-Kamenetzky, C. Carrasco-González, S. Curiel, S. -W. Kim, J. -S. Kim, H. J. van Langevelde

Última atualização: 2023-02-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2303.00019

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.00019

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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