“ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Astronomia...

““ Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti Astronomia Galattica con Linc/Nirvana” - Arcetri 26/02/02 L. Testi - F. Bacciotti

Astronomia Galattica : Astronomia Galattica : flussi di materia di origine stellare flussi di materia di origine stellare

HH 30Da 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”


Qualche Qualche indicazioneindicazione per LBT/Nirvana per LBT/Nirvana

Esempio, HH jets studiati ad alta risol. angolare: Esempio, HH jets studiati ad alta risol. angolare: DG Tau, RW Aur, HH 111DG Tau, RW Aur, HH 111

Clues per : meccanismi di formazione interplay accrescimento / outflows shock physics, variabilita' temporale ....

Emissione di righe ---> Emissione di righe ---> ffiltered imagingiltered imaging diagnostica spettrale:diagnostica spettrale: cinematica, densita', eccitazione...cinematica, densita', eccitazione...

Elementi di interesse:

In questa presentazione:


HH 111 (in Orione, 460 pc) (HST/WFPC2+NICMOS)

Shock excited line emission optical: Hα, [OI] 6300 Ǻ, [NII] 6583 Ǻ, [SII] 6716/6731 ...

NIR: [FeII] 1.25, 1.6 μ Paschen β H2 2.12 μ ....

10”


Now, TYPICAL LENGTH SCALES :

Jet Radius = 100 – 200 AUDisk Diameter = 100 – 1000 AU Knot separation = 50 - 200 AU

Magneto – centrifugal launching models:

Origin of the jet in the disk : 0.03 – 10 AUAcceleration 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


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 ?

0.07"

HST/STIS


DG Tau jet - channel maps

Ha

[N II]

[SII]

[OI]

Increasing radial velocity ------>


...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


DG Tau Jet : 2D Density distribution

Ne increases with velocity, collimation and proximity to the axis as in magneto -centrifugal models

Increasing radial velocity


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

. .


Rotation at the base of the jets ??

S2 S6

Small VELOCITY SHIFT in symmetrically opposed slits (in all lines, corrected for uneven slit illumination)

0." 4

30 AU

Inferred V_phi valuesARE consistent withmagneto-centrifugal acceleration models

UNDERLYING DISK APPEARS TO ROTATE IN THE SAME SENSE


Star position

RW Aur JET: channel maps

[SII] 6731A

rcse

cond

s fr

om s

ourc

e[OI] 6363

0.0

-3.0

+3.0

Blue lobe

Red Lobe

| + 40 | +110 | + 190 | +250 || -250 | -190 | - 110 | - 40 | Vrad (km /s)


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 kinematicsof the RU Lupi jet

Model of the jet visibility and UV tracks for the UTs


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 Δv ~ qualche km/s --> almeno R ~ 5 104 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)


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


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?


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.

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