Publication: Caracterización de la cinemática de los vientos y los discos circunestelares ionizados de regiones UC HII con emisión máser en líneas de recombinación de hidrógeno
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2015-06-29
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
Aunque las estrellas masivas han jugado un papel clave en la evolución de las galaxias, todavía no hay un consenso acerca de cómo se forman y de cuáles son los procesos físicos que afectan a su evolución temprana. Con el objetivo de avanzar en el conocimiento de estos procesos, hemos estudiado la cinemática de las regiones ultracompactas ionizadas (UC HII) analizando la emisión de líneas de recombinación (LR) de hidrógeno a longitudes de onda de radio y submm, especialmente de aquellas fuentes en las que este tipo de emisión es de tipo máser. Esto ha estado motivado por poderse utilizar las fuertes intensidades de estas líneas para llevar a cabo estudios con una alta resolución espectral y espacial. Para ello, se ha desarrollado un código de transporte radiativo que simula la emisión de radiocontinuo y de LR, tanto en condiciones de equilibrio termodinámico local (ETL) o de no ETL, de regiones ionizadas. Este código, denominado MORELI, se ha utilizado sistemáticamente para caracterizar distintas regiones UC HII, modelando su emisiones utilizando distintas geometrías, y estructuras de densidad electrónica, temperatura y cinemática. ResultadosEn primer lugar, el código MORELI se ha utilizado para llevar a cabo un completo modelado de todos los datos observacionales que se dispone de la emisión de radiocontinuo y de LR de la única fuente que se conocía con emisión máser en LR: la región UC HII existente en torno a la estrella masiva de MWC349A. Hemos mostrado que los perfiles y distribución espacial de la emisión de LR máser son bastante dependientes de su cinemática y estructura física. Por ello, su modelado y comparación con las observaciones nos ha permitido aportar fuertes restricciones acerca de sus características. Los principales resultados han sido los siguientes: a) Las LR máser se originan en un disco circunestelar ionizado que está rotando keplerianamente en torno a una estrella con 38 masas solares. b) El viento ionizado se origina por lanzamiento de gas ionizado desde el disco. c) El radio de lanzamiento del viento ionizado ocurre a una distancia de unas 24 ua de la estrella central, lo que apoya la idea de que los modelos magnetohidrodinámicos y, en concreto, los modelos de vientos de disco, son los que permiten explicar la formación de su viento.Por otra parte, la utilización de las nuevas capacidades de los instrumentos mm y submm nos ha permitido detectar emisión máser en LR hacia nuevas regiones UC HII. En concreto, el incremento del ancho de banda disponible para las observaciones espectroscópicas permitió detectar por primera vez LR con anchuras de unos 500 km/s hacia Cepheus A HW2. Por otra parte, la detección de LR hacia Monoceros R2-IRS2, con perfiles de doble pico, ha mostrado la necesidad de realizar observaciones con una alta resolución espacial, utilizando interferómetros, para filtrar la emisión ópticamente delgada de la región extensa y, así, detectar la emisión máser procedente de las regiones más densas e internas. Además, el modelado realizado con MORELI de estas dos regiones, nos ha permitido caracterizar sus geometrías, distribuciones de densidad electrónica y cinemática. Asimismo, hemos identificado en la literatura otra fuente, la región UC HII de G35.58-0.03, cuya emisión de LR también parece ser debida a emisión máser.ConclusionesEn definitiva, se ha presentado uno de los estudios más detallados realizados acerca de un disco circunestelar en torno a una estrella masiva en formación, concluyéndose que el campo magnético juega un papel clave en la evolución del disco de MWC349A. Por otra parte, la detección de nuevas regiones UC HII con LR máser ha mostrado que este tipo de emisión es más común de lo que podría haberse pensado. Todos estos resultados indican que estas líneas pueden proporcionar, a corto plazo, importantes avances en el conocimiento de los procesos que afectan a estas regiones.
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera, leída el 17-04-2015