Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini -

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1 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Perdita di massa nelle stelle di presequenza Milena Benedettini

2 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Nelle primissime fase della formazione stellare linterazione dei venti supersonici con la nube molecolare circostante da vita agli outflows. GLI OUTFLOWS BIPOLARI Gli outflows sono uno dei meccanismi attraverso il quale la protostella in accrescimento: perde il momento angolare in eccesso ferma il collasso gravitazionale fissa la sua massa finale

3 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Il materiale riscaldato dallo shock si raffredda attraverso lemissione del gas eccitato a varie temperature: Righe atomiche nellottico e UV dagli oggetti Herbig-Haro T ex =10 4 K Righe di H 2 nel vicino infrarosso T ex =2000 K Righe atomiche e molecolari nel lontano infrarosso T ex =200-2000 K Righe molecolari nel submillimetro T ex =100 K Righe molecolari nel millimetro T ex =10-20 K

4 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Il materiale riscaldato dallo shock si raffredda attraverso lemissione del gas eccitato a varie temperature: Righe atomiche nellottico e UV dagli oggetti Herbig-Haro T ex =10 4 K Righe di H 2 nel vicino infrarosso T ex =2000 K Righe atomiche e molecolari nel lontano infrarosso T ex =200-2000 K Righe molecolari nel submillimetro T ex =100 K Righe molecolari nel millimetro T ex =10-20 K Informazioni non solo sugli outflows ma anche indirettamente sulla protostella eccitatrice

5 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Alcune problematiche attuali... Come evolvono gli outflows? Come le loro proprietà sono legate allevoluzione della protostella eccitatrice? Quale è lorigine dei clumps chimicamente attivi che si osservano allinterno degli outflows? Cè differenza tra outflows generati da protostelle di massa bassa, intermedia e alta? Il meccanismo che li genera è lo stesso?

6 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI IRS3 mm Red lobe Spettri FIR ISO-LWS di outflows protostellari Spettri ISO-LWS delloutflow L1448 (Nisini et al. 2000) ISO-LWS ha mostrato la presenza di gas molecolare (CO, H 2 O, OH) con T 200-2000 K, densità 10 4 -10 7 cm -3 e dimensioni angolari ~10. Le condizioni fisiche variano lungo loutflow. La luminosità nel FIR e labbondanza dellacqua diminuiscono con laumentare delletà della sorgente. Il cooling totale nel FIR ~ luminosità cinetica misurata nel mm L FIR è una misura diretta dellenergia depositata nelloutflow non affetta da problemi di estinzione e di geometria.

7 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Interazione tra outflow e mezzo interstellare Osservazioni submillimetriche singledish hanno evidenziato lesistenza di clumps chimicamente attivi (SO, SiO, CS, CH 3 OH, H 2 CO, … ) e a bassa velocità allinterno di alcuni outflows. Modello chimico CH 3 OH(3 k -2 k )SiO (3-2) Bachiller et al. 2001 origine & struttura ?

8 n(H) cm -3 / 10 5 X(x) Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI I clumps sono zone di alta densità pre-esistenti che diventano chimicamente attive interagendo con loutflow. Hanno una struttura interna a scala minore della risoluzione delle osservazioni. Origine dei clumps chimicamente attivi: il caso di CB3 un outflow di massa intermedia Viti et al. 2003

9 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Uno degli outflow più estesi (5pc), massicci (570 M ° ) ed energetici (~10 48 ergs) Associato ad un jet radio estremamente collimato e veloce. Il jet ha spaccato la nube molecolare in due parti che rappresentano i due lobi di questo outflow molecolare gigante. Mappa delle ali della riga del CO (1-0) osservata al SEST (Benedettini et al. 2003) Spettri delle righe CO(1-0) 13 CO(1-0) C 18 O(1-0) x3 (Benedettini et al. 2003) IRAS 18162-2048: un esempio di ouflow di massa intermedia

10 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI PROGETTI FUTURI Studio degli outflows protostellari Osservazioni dallo spazio con il satellite Herschel Osservazioni da terra con interferometri

11 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Studio degli outflows protostellari con Herschel PACS (60-210 m) permetterà di individuare le differenti componenti di gas su dimensioni di 10 con una sensibilità ~50 volte migliore di quella di LWS. Si potranno derivare i gradienti di temperatura e densità e distingure i contributi dei vari tipi di shocks. PACS ISO-LWS CepE-MM

12 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI HIFI (157-625 m) ha una sensibilità ~10 volte migliore di quella di SWAS e una risoluzione angolare di 12- 46. La risoluzione spettrale di 0.06 km/s permetterà di risolvere le righe e studiare la dinamica. Osservazione di molecole la cui abbondanza è prevista aumentare a causa degli shocks (H 2 O) e individuazione di orologi chimici. Spettro SWAS della riga o-H 2 O 538 m in L1448-mm (Benedettini et al. 2002) Studio degli outflows protostellari con Herschel LWS HIFI SWAS

13 Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica CosmicaIstituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Roma, 5-6 novembre 2003 Relatore: Milena Benedettini - IFSI Derivare le condizioni fisiche dei clumps attraverso laccoppiamento di un modello di trasporto radiativo con il modello chimico per modellare i profili di riga osservati. Indagare la struttura interna dei clumps attraverso osservazioni interferometriche. Origine dei clumps chimicamente attivi