“ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Astronomia Galattica : flussi di materia di origine stellare HH 30.

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1 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Astronomia Galattica : flussi di materia di origine stellare HH 30 Da stelle in formazione: Jets supersonici di Herbig Haro Venti non collimati Infalling funnel flows Da oggetti evoluti: Strutture peculiari in: Nebulose Planetarie Inviluppi di AGB stars, novae... Resti di supernovae 2”

2 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Qualche indicazione per LBT/Nirvana Qualche indicazione per LBT/Nirvana Esempio, HH jets studiati ad alta risol. angolare: DG Tau, RW Aur, HH 111 DG Tau, RW Aur, HH 111 Clues per : meccanismi di formazione interplay accrescimento / outflows shock physics, variabilita' temporale.... Emissione di righe ---> filtered imaging diagnostica spettrale: diagnostica spettrale: cinematica, densita', eccitazione... cinematica, densita', eccitazione... Elementi di interesse: In questa presentazione:

3 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti HH 111 (in Orione, 460 pc) (HST/WFPC2+NICMOS) Shock excited line emission optical: H α, [OI] 6300 Ǻ, [NII] 6583 Ǻ, [SII] 6716/6731... NIR: [FeII] 1.25, 1.6 μ Paschen β H2 2.12 μ.... 10”

4 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Now, TYPICAL LENGTH SCALES : Jet Radius = 100 – 200 AU Disk Diameter = 100 – 1000 AU Knot separation = 50 - 200 AU Magneto – centrifugal launching models: Origin of the jet in the disk : 0.03 – 10 AU Acceleration and collimation : within 100 AU above the disk Shock Physics: Emission line region behind a shock front : 1 - 100 AU In Taurus-Aurigae (closeby star formation region) : 1” = 140 AU <100 AU

5 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti With HST FLOWS ARE RESOLVED TRANSVERSELY Diffraction-limited spectroscopy with : HST : Telescope Aperture: 2.4m STIS : long slit spectrograph: R~5000 – 10000 in V – R (~ 25 km/s per pixel 0.05”/pixel) Multiple Slits ---> datacube 2D spatial – 1D Kinematical Optical 'channel maps' in different velocity bins From line ratios, excitation in 2D: maps of Ne, Xe, Te... From line profiles, rotation ? HST/STIS

6 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti DG Tau jet - channel maps Ha [N II] [SII] [OI] Increasing radial velocity ------>

7 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti...slicing the slices....... the flow has a continuous, 'onion-like' velocity structure, with faster and more collimated flow near the symmetry axis, as predicted by magneto-centrifugal models

8 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti DG Tau Jet : 2D Density distribution Ne increases with velocity, collimation and proximity to the axis as in magneto -centrifugal models Increasing radial velocity

9 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti DG Tau jet: Ionization and Temperature Distributions General result: we derive (from Ne and Xe) M_jet / M_acc ~ 0.1 in agreement with theoretical models..

10 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Rotation at the base of the jets ?? S2 S6 Small VELOCITY SHIFT in symmetrically opposed slits (in all lines, corrected for uneven slit illumination) 30 AU Inferred V_phi values ARE consistent with magneto-centrifugal acceleration models UNDERLYING DISK APPEARS TO ROTATE IN THE SAME SENSE

11 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Star position RW Aur JET: channel maps [SII] 6731 Arcseconds from source [OI] 6363 0.0 -3.0 +3.0 Blue lobe Red Lobe | + 40 | +110 | + 190 | +250 | | -250 | -190 | - 110 | - 40 | Vrad (km /s)

12 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti HST / STIS : 0.”1 Approved Program for Cycle 11 : Survey of 10 jets for ROTATION, with Slit PERPENDICULAR to the flow + Interferometric CO mm line observations at OVRO To look for rotation in the associated disks High Angular resolution perspectives VLTI / AMBER: 0.”001 ~ 0.15 AU in nearby systems Geometry and kinematics of the RU Lupi jet Model of the jet visibility and UV tracks for the UTs

13 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti LBT/ Nirvana: considerazioni & desiderata La risoluzione di single dish e' gia' 5-10 volte quella di HST, Con 2..5mas si arriva a vedere la regione di partenza del jet. Ok se e' solo in una direzione. Probabilmente un solo oggetto per volta nel campo di 2 arcmin, di dimensioni tipiche 0.”7 x 5” - 10” non e' interessante un grande campo totale non e' interessante una strehl uniforme su largo campo Studi di cinematica: general outflow velocity: Ok con R ~ 7000, MA rotazione: occorrerebbe risolvere Δ v ~ qualche km/s --> almeno R ~ 5 10 4 in R Studi di struttura fisica (shocks, densita' etc.): occore alta risol spaziale, basta una moderata risol spettrale in R rinunciando a dividere le mappe in vel bins, si puo' fare anche con camera + filtri, ma narrowband (separaz richiesta per [SII] lines (densita'): 10 – 15 Ǻ)

14 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Se sorgente embedded: interessante avere possibilita' di rivelatore IR e ottico contigui su piano focale (cfr HH 111) Se sorgente embedded: interessante avere possibilita' di rivelatore IR e ottico contigui su piano focale (cfr HH 111) Se sorgente embedded: interessante avere possibilita' di rivelatore IR e ottico contigui su piano focale (cfr HH 111) Se sorgente embedded: interessante avere possibilita' di rivelatore IR e ottico contigui su piano focale (cfr HH 111) Se sorgente embedded: interessante avere possibilita' di rivelatore IR e ottico contigui su piano focale (cfr HH 111) PROBLEMA SERIO: se la stella centrale non puo' essere usata per AO, abbiamo abbastanza stelle brillanti intorno ?? (cfr. Leonardo) Average surface brightness : 10 -14 ---> 10 -12 erg/ sec/cm^2/arcsec^2/ Ǻ

15 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Alcune Risposte alle questioni nel mail: 1. Limitazione banda passante a R : per HH jets righe interessanti in R, ma occorre la [OI] 6300 AA. 2. Rilevanza contemporanea copertura in Vis e NIR: interessante per certi casi, non indispensabile. Rivelatori contigui? 7. Campionamento oggetti estesi es con IFU: 0.”1 x0.”1 NON e' competitivo con HST e PUEO/CFHT. Meglio 10x10 mas^2 3. Quanto si perde se campo NIR e < campo VIS ci si aspetta estensione NIR ~ 0.2x0.2 campo VIS 4. uniformita' strehl importante? No, se uniforme su diciamo 1”x 5”. Ma quanto dipende da posizione/numero stelle di riferimento per AO ? 5. Minimo sky coverage ? Da chiarire 6. massimo campo di vista con risoluzione massima non e' interessante grande campo, per HH jets 5”x5” e' ok, ma per oggetti piu lontani puo' essere un problema. Campi solo quadrati?

16 “ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti 8. Astrometria: non di immediato interesse per questi oggetti estesi, ma c'e' qualche studio 9. Interferometria vs single dish : Se AO funziona bene, si fa gia molta scienza col single dish per oggetti vicini, ma per oggetti piu lontani e/o regioni contigue alla stella ci vuole 2-5mas 10. Limite scienza interessante: sotto i 50 mas 11. quante slits? A che distanza? Max lunghezza Dell'ordine di almeno 5-10, separazione pari o poco sup al limite risoluzione Max lunghezza:.... 30” ? per HST e' 52” 12. meglio poche IFU grandi o viceversa? Ovviamente meglio poche, grandi, da poter affiancare 13. pochi filtri ? bisognerebbe fare una lista di quelli di interesse a ciascuno. Narrowband spesso sono necessari ma mancano.