enanas marrones muy jóvenes con iphas-2mass usando el ove 21 mayo 2004 eduardo l. martin iac...
TRANSCRIPT
![Page 1: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/1.jpg)
Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE
21 mayo 2004
Eduardo L. Martin IAC
Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh
Motivación científica: Detección de enanas marrones análogas a
estrellas T Tauris lejos de nubes moleculares. Comprobación de predicciones de modelos
de formación estelar.
![Page 2: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/2.jpg)
Excesos IR en enanas marrones
(1 Myr)
![Page 3: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/3.jpg)
Excesos IR en enanas marrones
En un gran número de las enanas marrones encontradas en regiones de formación estelar se detectan excesos infrarrojos, lo que apunta a la presencia de discos con granos de polvo.
![Page 4: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/4.jpg)
Excesos IR en enanas marrones
La fraccion de enanas marrones en regiones de formacion estelar con discos es alta, lo cual es similar a las estrellas T Tauris.
![Page 5: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/5.jpg)
Emisión H
GY 5 (1 Myr) presenta doble pico en H, una línea muy asimétrica, y una anchura en el pedestal de 352 km/s, lo que sugiere fenómenos de acrecimiento de material. Curiosamente, GY 5 no presenta excesos en 2.2 m, pero sí en el IR medio.
Las enanas marrones de Upper Scorpius (~5 Myr) tienen menor H que enanas marrones mas jovenes (Chamaeleon, Orion, Taurus) sugiriendo una disipacion de los discos en una escala de tiempo similar a las estrellas T Tauri.
![Page 6: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/6.jpg)
Emisión H de las enanas marrones
M0 M5 L0 L5
Orionis
Campo
Los objetos subestelares jóvenes presentan mayor intensidad en la emisión de H que los objetos de tipo espectral similar en el campo, lo que puede indicar una mayor actividad magnética, fenómenos de acrecimiento, o los dos.
![Page 7: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/7.jpg)
Formación de enanas marrones y planetas libres
1. Colapso y fragmentación gravitatoria hasta alcanzar el límite por opacidad. Masa de Jeans.
2. Fragmentación turbulenta.
3. Embriones expulsados de sus lugares de nacimiento.
4. Desaparición de las envolturas de acrecimiento de las estrellas de baja masa por fotoevaporación debido a la presencia de estrellas muy masivas.
5. Colisiones hiperbólicas entre protoestrellas en cúmulos muy densos.
No existe ningún modelo “definitivo” que sea capaz de explicar las propiedades (población y binariedad) de las enanas marrones y los planetas aislados detectados hoy día.
![Page 8: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/8.jpg)
Formación de enanas marrones y planetas libres
Modelo de M. Bate y colaboradores (2003, MNRAS, 339, 577).
Condiciones iniciales:• Nube molecular de 50 Msol, densidad uniforme, diámetro = 0.375 pc (77400 UA), T = 10 K tff = 1.9 x 105 yr
• Turbulencia supersónica de número Mach = 6.4.
Energía cinética de la turbulencia = energía potencial gravitatoria.
Se deja evolucionar el modelo hasta t = 266420 yr (1.4 tff), con una resolución espacial de 10 UA.
![Page 9: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/9.jpg)
Formación de enanas marrones y planetas libres
![Page 10: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/10.jpg)
Formación de enanas marrones y planetas libres
Conclusiones del modelo de M. Bate y colaboradores (2002).
Proceso altamente dinámico y caótico. La formación ocurre en brotes (regiones más densas de la nube)
mediante fragmentación tanto de la nube como de los discos circumestelares masivos. El proceso comienza después de transcurrido 1 tff.
Masa límite de Jeans: 1-5 Mjup. Estrella de mayor masa formada: 0.73 Msol (1 Msol ~ 1000 Mjup). Los encuentros entre objetos provocan truncamientos de los discos,
rupturas de sistemas múltiples, y creación de nuevos sitemas múltiples.
Se forma un número similar de estrellas y de objetos subestelares (enanas marrones y planetas libres).
La mayoría de las enanas marrones y planetas formados fueron embriones estelares expulsados de sistemas múltiples inestables, que fueron incapaces de seguir ganando masa.
La velocidad media con la que son expulsados estos objetos es 2 km/s, independiente de la masa.
Se espera una población importante de estos objetos subestelares en los halos de los cúmulos.
![Page 11: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/11.jpg)
Formación de enanas marrones y planetas libres
Conclusiones del modelo de M. Bate y colaboradores (2002).
75% de los objetos subestelares formados por fragmentación de discos masivos inestables. 25% formados mediante fragmentación directa de la nube molecular.
67% de las estrellas formadas por colapso y fragmentación de la nube en filamentos. 33% formadas por truncamiento de discos masivos.
Entre los objetos subestelares: El 5% son binarias con separaciones < 20 UA. El 5% podrían tener discos > 20 UA. De tener discos, la
mayoría son del tamaño de 10 UA.
Eficiencia global de la formación estelar y subestelar: 10%. A nivel local, la eficiencia asciende al 50%.
![Page 12: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/12.jpg)
Función inicial de masas subestelares
Definición de Salpeter (1955):
Espectro de masas:
Desde el punto de vista observacional:
Función de luminosidad(observable)
Relación masa-luminosidad(teoría)
![Page 13: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/13.jpg)
Función inicial de masas subestelares
Predicción de los modelos de Bate y colaboradores (2002).
![Page 14: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/14.jpg)
Función inicial de masas subestelaresPléyades (120 Myr)
Espectro de masas Función de masas
En las Pléyades, los objetos subestelares contribuyen con un <10% de la masa total del cúmulo.
0.25 Msol
![Page 15: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/15.jpg)
Función inicial de masas subestelares
175 Myr
120 Myr
![Page 16: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/16.jpg)
Función inicial de masas subestelares
![Page 17: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/17.jpg)
Función inicial de masas subestelares
Las observaciones submilimétricas han detectado “núcleos” compactos que se extienden hasta masas por debajo de la quema del deuterio. La función inicial de masa de estos núcleos se aproxima a la expresión:
dN/dM ~ M-1.5
![Page 18: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/18.jpg)
Función inicial de masas subestelares
Planetas identificados por velocidad radial.
![Page 19: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/19.jpg)
Que es IPHAS?
• IP Janet Drew• Mapeo fotometrico • Filtros r’, i’, H• 1800 grados
cuadrados • -5<b<+5• r’=20 (10 ), i’~19
![Page 20: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/20.jpg)
IC1396
![Page 21: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/21.jpg)
Primeros candidatos EM
• Correlación IPHAS-2MASS con el OVE
• R-Ha1.1• I-J 2.8 • J-H1.6• H-K 0.4• I 17.0• Anticentro galáctico• ~300 candidatos con AR
entre 0 y 5 horas
![Page 22: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/22.jpg)
Referencias
Apai, et al. 2002, ApJ, 573, L115Barrado y Navascués, et al. 2001, ApJ, 546, 1006Barrado y Navascués & Martín 2003, AJ, 126, 2997Bate, et al. 2003, MNRAS, 339, 577Béjar, et al. 2001, ApJ, 556, 830Boss, 2001 ApJ, 551, L167Drew et al. 2005, MNRAS, 362, 753Greaves, et al. 2003, MNRAS, 346, 441Hurley & Shara, 2002 ApJ, 565, 125Jayawardhana, et al. 2003, AJ, 126, 1515Kroupa & Bouvier, 2003, MNRAS, 346, 369Martín, Delfosse, Guieu 2004, AJ, 127, 449Moraux, et al. 2003, A&A, 400, 891Salpeter 1955, ApJ, 121, 161Shu, et al. 1987, ARA&A, 25, 23Whitworth & Goodwin 2005, AN, 326, 899Zapatero Osorio et al. 2000, Science, 290, 103
![Page 23: Enanas marrones muy jóvenes con IPHAS-2MASS usando el OVE 21 mayo 2004 Eduardo L. Martin IAC Colaboradores: E. Solano, Y. Unruh Motivación científica:](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070308/551cef355503463a7a8b527f/html5/thumbnails/23.jpg)
Agradecimientos
• Raul Gutierrez (figura)
• Maria Rosa Zapatero Osorio (fichero power point)