IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU,

Transkript

1 IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU, Umut A.Yıldız Ewine van Dishoeck, Lars Kristensen Universiteit Leiden Leiden Gözlemevi Türkiye'de IR Astronomisi ve Doğu Anadolu Gözlemevi Erzurum, Türkiye, Nisan 2, 2011

2 Yıldız Oluşumu Yıldız ve gezegen oluşumu = hala problem! Güneş imiz nasıl oluştu? Uzun dalgaboyları çünkü: Yıldız oluşum bölgeleri: gaz ve toz, soğuk Yıldız oluşurken birçok parcadan olustugu icin herbiri ayrı kategoride de incelenebilir. Zaman olarak Kütle olarak

3 Gözlemsel Yıldız Oluşumu Optik Astronomi ile Yıldız Oluşumu Çalışması

4 Gözlemsel Yıldız Oluşumu Optik Astronomi ile Yıldız Oluşumu Çalışması Neredeyse hiçbirşey B68 Molekül Bulutu - Yıldız Oluşum Bölgesi Optikte karanlık silüet görünümünde

5 Gözlemsel Yıldız Oluşumu IR Astronomi ile Yıldız Oluşumu Çalışması 2.2μ IR ışıması ile arka fondaki yıldızlar görülebiliyor Karanlık bulut ~ 1 M Alves et al., 2001, Nature

6 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar mm- altı IR optik Karanlık Moleküler Bulutlar (Bok Bulutları), birkaç pc büyüklüğünde T ~ K, n ~ cm H M = 0, τ = o yıl Bulut Çöküşü ile yıldız- öncesi yoğun IC 2944 çekirdekler oluşmaya başlar, yıl- (pre- stellar core)

7 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar mm- altı IR optik

8 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a mm- altı IR optik Nisini et al A&A Class 0 Önyıldız M << M env, τ < yıl, T bol <70 K Çift kutuplu moleküler fışkırmalar (outflows)

9 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a mm- altı IR optik Nisini et al A&A

10 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a mm- altı IR optik Fışkırmalar azalır ve dağılır Evrimleşmiş, akresyon diski ile madde aktarımı M > M env, τ < 2x10 5 yıl, T bol ~ K SED: λ =2-60μ arasında

11 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a T- tauri Sa4ası mm- altı IR optik Fışkırmalar azalır ve dağılır Evrimleşmiş, akresyon diski ile madde aktarımı M > M env, τ < 2x10 5 yıl, T bol ~ K SED: λ =2-60μ arasında

12 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a T- tauri Sa4ası mm- altı IR optik

13 Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu T- tauri Sa4ası Gezegen Oluşturan Disk mm- altı IR optik Gezegen Oluşturan Disk M disk ~ 0.01 M, τ < 10 6 yıl, T bol = K

14 Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu T- tauri Sa4ası Gezegen Oluşturan Disk mm- altı IR optik Gezegen Oluşturan Disk M disk ~ 0.01 M, τ < 10 6 yıl, T bol = K

15 Düşük Kütleli Yıldız Oluşumu Moleküler Bulutlar Derin Gömülü Sa4a T- tauri Sa4ası Gezegen Oluşturan Disk mm- altı IR optik

16 Yıldız Oluşumundaki Sıcak Konular Jet ve fışkırmaların oluşumu Çevresindeki zarfın yapısı Gömülü önyıldızlar, Herbig- Haro Cisimleri Özellikle T- tauri yıldızları ve altgrupları Değişkenlikleri (Variability)

17 Gözlemsel Yöntemler Tayfsal Molekül Çizgileri Atomik Çizgiler Fotoğraflama (Imaging) Fotometri

18 Molekül Tayfı Elektronik Geçişler UV, Vis... Uyarılmış Elektronik Konum n=2 n=1 n=0 Temel Electronic Durum T > 10 4 K

19 Molekül Tayfı Elektronik Geçişler UV, Vis... Uyarılmış Elektronik Konum n=2 Titreşim Geçişleri n=1 IR T~10 3 K... 1 n=0 v=0 Temel Electronic Durum T > 10 4 K

20 Molekül Tayfı Rotasyonel Geçişler 2 1 J=0 mm-altı... T < 10 2 K Titreşim Geçişleri IR T~10 3 K... 1 Elektronik Geçişler UV, Vis... Uyarılmış Elektronik Konum n=2 n=1 2 1 J=0... v=0 n=0 Temel Electronic Durum T > 10 4 K

21 Derin Gömülü Class 0 Derin Gömülü Class 0 (Deeply Embedded) Üç bileşen Ortasındaki Önyıldız: sürekli madde biriktirir. Çekirdek tepkimeleri henüz başlamadığından dolayı, salınan ışınım madde aktarımından meydana gelir. Önyıldız zarfı: Önyıldızın çevresindeki yıldızı oluşturan maddenin bulunduğu gaz ve tozdan oluşan zarf AU Çift Kutuplu Moleküler Fışkırmalar: Önyıldıza çok yakın bir yerden çok yüksek hıza sahip jetler fışkırır. Bunlar fazla olan açısal momentumu taşıyıp böylelikle akresyon diski oluşmayı saglarlar. Zarfın içine doğru hızla hareket ettiğinden soğuk olan zarfı ısıtırlar.

22 Derin Gömülü Class 0 NGC1333 IRAS 4A/4B önyıldızları (250pc) Herschel- HIFI ve APEX teleskopları ile H 2 O and CO gözlemleri, yıldız oluşumu fiziksel karakteristik ve bolluk çalışması Herschel Space Observatory 12m APEX, Şili Yıldız et al A&A, ve in prep.

23 Derin Gömülü Class 0 NGC1333 IRAS 4A/4B önyıldızları (250pc) Herschel- HIFI ve APEX teleskopları ile H2O and CO gözlemleri, yıldız oluşumu fiziksel karakteristik ve bolluk çalışması Herschel Space Observatory 12m APEX, Şili Yıldız et al A&A, ve in prep.

24 T- tauri yıldızları ve Değişkenlik Ön- anakol yıldızları, oluşumlarını henüz tamamlamadığından hala moleküler bulutlarda gözlenirler. Neredeyse bütün genç yıldızlar düzensiz değişen yıldızlar olarak sınıflandırılabilir; FU Orionis, EX Lupi, UX Ori Genlik: tespit edilebilme limitinden (detection limit) > 4 mag Hartmann & Kenyon 1996

25 4m Teleskop Maliyet fazla gibi gorünse de getirisi daha fazla Teleskoplar aslında dedektörleri ile güç kazanırlar. Farklı dalgaboyları için instrumentation projeleri, - kişi sayısı - disiplinlerarası, mühendislik Survey => küçük bölgeler Spitzer, JWST vs. için bütünleyici (complementary) veriler 3.5 m (2010) 1.1 m (2001) tamamen IR teleskop, optik yok

26 Sonuç Olarak Yıldız oluşumu her ne kadar en eski sorulardan birisi olsa da hala çözüm bekleyen bir daldır. Gaz ve toz ile kaplı soğuk bölgeler olduğundan IR ve uzun dalga astronomisi yıldız oluşumu çalışmak için en gerekli dalga boylarıdır. DAG daki IR dedektörleri Türkiye nin de bu soruları çözmek uluslararası arenada söz sahibi olmasını sağlayacaktır. Tartışma İçin: DAG gözlem zamani 2-3 yıl %100 uluslararası projelere açılabilir mı?