IR/mm-alti ile Yildiz Olusumu

Turkiye'de IR astronomisi ve Dogu Anadolu Gozlemevi Toplantisi, Erzurum

Transcript

1. IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de  IR  Astronomisi  ve  Doğu  Anadolu  Gözlemevi Erzurum,  Türkiye,  Nisan  2,  2011 Umut A.Yıldız Ewine van Dishoeck, Lars Kristensen Universiteit Leiden Leiden Gözlemevi , Saturday, April 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 Saturday, April 2, 2011
3. Gözlemsel  Yıldız  Oluşumu •Optik  Astronomi  ile   Yıldız  Oluşumu   Çalışması Saturday, April 2, 2011
4. Gözlemsel  Yıldız  Oluşumu •Optik  Astronomi  ile   Yıldız  Oluşumu   Çalışması •Neredeyse  hiçbirşey •B68  Molekül  Bulutu  -­‐   Yıldız  Oluşum  Bölgesi •Optikte  karanlık  silüet   görünümünde Saturday, April 2, 2011
5. •IR  Astronomi  ile  Yıldız   Oluşumu  Çalışması •2.2μ  IR  ışıması  ile  arka   fondaki  yıldızlar   görülebiliyor •Karanlık  bulut  ~  1  M⨀ Gözlemsel  Yıldız  Oluşumu Alves  et  al.,  2001,  Nature Saturday, April 2, 2011
6. Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik •Karanlık  Moleküler  Bulutlar  (Bok   Bulutları),  birkaç  pc  büyüklüğünde •T  ~  10-­‐20  K,  nH  ~  103  -­‐  105  cm-­‐3                                                   M˒  =  0,  τ  =  o  yıl •Bulut  Çöküşü  ile  yıldız-­‐öncesi  yoğun   çekirdekler  oluşmaya  başlar,  -­‐106  yıl-­‐   (pre-­‐stellar  core) IC  2944 Saturday, April 2, 2011
7. Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Saturday, April 2, 2011
8. •Class  0  Önyıldız •M˒  <<  Menv,  τ  <  10  000  yıl,       Tbol<70  K •Çift  kutuplu  moleküler   fışkırmalar  (outflows) Derin  Gömülü   Sa4a Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Nisini  et  al.  2010  A&A Saturday, April 2, 2011
9. Derin  Gömülü   Sa4a Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Nisini  et  al.  2010  A&A Saturday, April 2, 2011
10. •Fışkırmalar  azalır  ve  dağılır   •Evrimleşmiş,  akresyon  diski  ile  madde  aktarımı   •M˒  >  Menv,  τ  <  2x105  yıl,  Tbol~70-­‐650  K •SED:  λ  =2  -­‐  60μ    arasında Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu Derin  Gömülü   Sa4a                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Saturday, April 2, 2011
11. •Fışkırmalar  azalır  ve  dağılır   •Evrimleşmiş,  akresyon  diski  ile  madde  aktarımı   •M˒  >  Menv,  τ  <  2x105  yıl,  Tbol~70-­‐650  K •SED:  λ  =2  -­‐  60μ    arasında Moleküler   Bulutlar T-­‐tauri  Sa4ası Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu Derin  Gömülü   Sa4a                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Saturday, April 2, 2011
12. Moleküler   Bulutlar T-­‐tauri  Sa4ası Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu Derin  Gömülü   Sa4a                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Saturday, April 2, 2011
13. •Gezegen  Oluşturan  Disk •Mdisk  ~  0.01  M⨀ ,  τ  <  106  yıl,  Tbol  =  650-­‐3000  K Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Derin  Gömülü   Sa4a T-­‐tauri  Sa4ası Gezegen   Oluşturan  Disk Saturday, April 2, 2011
14. •Gezegen  Oluşturan  Disk •Mdisk  ~  0.01  M⨀ ,  τ  <  106  yıl,  Tbol  =  650-­‐3000  K Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Derin  Gömülü   Sa4a T-­‐tauri  Sa4ası Gezegen   Oluşturan  Disk Saturday, April 2, 2011
15. Moleküler   Bulutlar Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu Derin  Gömülü   Sa4a T-­‐tauri  Sa4ası Gezegen   Oluşturan  Disk                  mm-­‐altı                                        IR                                          optik Saturday, April 2, 2011
16. Yıldız  Oluşumundaki   Sıcak  Konular •Jet  ve  fışkırmaların  oluşumu   •Gömülü  önyıldızlar,  Herbig-­‐Haro  Cisimleri •Çevresindeki  zarfın  yapısı •Özellikle  T-­‐tauri  yıldızları  ve  altgrupları •Değişkenlikleri  (Variability) Saturday, April 2, 2011
17. •Tayfsal •Molekül  Çizgileri •Atomik  Çizgiler •Fotoğraflama  (Imaging) •Fotometri Gözlemsel  Yöntemler Saturday, April 2, 2011
18. ... n=0 n=1 n=2 Elektronik  Geçişler Temel Electronic Durum Uyarılmış  Elektronik Konum UV, Vis T  >  104  K Molekül  Tayfı Saturday, April 2, 2011
19. ... ... v=0 1 n=0 n=1 n=2 Elektronik  Geçişler Titreşim  Geçişleri Temel Electronic Durum Uyarılmış  Elektronik Konum UV, Vis IR T  >  104  K T~103  K Molekül  Tayfı Saturday, April 2, 2011
20. J=0 1 2 ... ... ... v=0 1 n=0 n=1 n=2 J=0 1 2 ... Elektronik  Geçişler Titreşim  Geçişleri Rotasyonel  Geçişler Temel Electronic Durum Uyarılmış  Elektronik Konum UV, Vis IR mm-altı T  >  104  K T~103  K T  <  102  K Molekül  Tayfı Saturday, April 2, 2011
21.  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. 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.   Derin  Gömülü  Class  0 20 000 AU Saturday, April 2, 2011
22. 12m  APEX,  Şili   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   Yıldız  et  al.  2010  A&A,  ve  in  prep. Herschel   Space   Observatory Saturday, April 2, 2011
23. 12m  APEX,  Şili   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   Yıldız  et  al.  2010  A&A,  ve  in  prep. Herschel   Space   Observatory Saturday, April 2, 2011
24. •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 T-­‐tauri  yıldızları  ve  Değişkenlik Saturday, April 2, 2011
25. •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 •tamamen  IR  teleskop,  optik  yok 1.1  m  (2001) 3.5  m  (2010) 4m  Teleskop Saturday, April 2, 2011
26. •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? Sonuç  Olarak Saturday, April 2, 2011