Massive star formation: ionized and molecular gas emission in the first evolutionary stages

Las estrellas masicas (M> 8Msol) juegan un papel importante en la de terminación de las propiedades morfológicas, dinámicas y químicas de las galaxias que las albergan, a través de fuertes vientos estelares, intensa radiación ultravioleta, y explosiones de supernovas. A pesar de su gran importancia, sus primeras etapas evolutivas (su proceso de formación) aún no se conocen en detalle. Varios modelos teóricos han sido propuestos para explicar su formación, pero es necesario un gran número de observaciones de alta calidad (elevada resolución angular y sensibilidad) para poder comparar con las predicciones teóricas. Varios trazadores de formación estelar pueden ser utilizados para caracterizar las primeras etapas de las estrellas masivas: nubes oscuras en el infrarrojo, núcleos densos, núcleos moleculares calientes, regiones de gas ionizado, flujos moleculares y jets, y máseres moleculares; siendo el gas ionizado el que más claramente diferencia la formación de las estrellas de baja y alta masa.

El objetivo principal de esta tesis es la caracterización de la emisión de gas ionizado presente en regiones de formación estelar masiva, y su relación con el gas denso circundante. Mediante observaciones de continuo multifrecuencia y línea espectral, con una elevada resolución angular, se intenta caracterizar la emisión y la naturaleza de los objetos estelares jóvenes en una muestra de once regiones de formación estelar masiva, e investigar como las estrellas recién formadas pueden afectar a su nube molecular materna. El análisis y comparación entre diferentes trazadores de la formación estelar son la base para identificar y caracterizar diferentes estados de una secuencia evolutiva.

Los trazadores utilizados en la caracterización de cada una de las regiones de formación estelar han sido: i) emisión de continuo centimétrico que aporta información del gas ionizad, ii) emisión de continuo milimétrico para determinar las propiedades del polvo, iii) emisión de línea de amoníaco (NH3) para estudiar las propiedades físicas del núcleo denso molecular, iv) emisión de línea de varios trazadores característicos de los núcleos moleculares calientes (e.g., CH3CN, CH3OH), y v) emisión de línea de monóxido de carbono (CO) para estudiar la presencia y propiedades de los flujos moleculares. Como complemento, se busco información en la literatura y bases de datos sobre la emisión en el infrarrojo, submilimétrico y máseres.

Un estudio estadístico de las propiedades de 16 estrellas masivas en formación (detectadas en la muestra de once regiones) nos ha permitido caracterizar las propiedades de tres estados evolutivos por los que parecen pasar las estrellas de alta masa con luminosidades entre 100 y 10000 Lsol. Durante las primeras etapas, el gas ionizado es débil y compacto posiblemente ionizado por choques, el objeto en formación se encuentra embebido en grandes cantidades de polvo y gas molecular denso, e impulsando flujos moleculares. La presencia de núcleos moleculares calientes parece ser común en todos los objetos durante el inicio de su formación. La emisión caracterísica de los núcleos moleculares calientes desaparece, cuando el objeto en formación empieza a ser visible en el rango del infrarrojo (con la estrella menos embebida en polvo y gas), durante esta etapa aun se detectan los flujos moleculares. Finalmente, la fotoionización sobrepasa a la ionización por choques, se detiene la eyección de materia que produce los flujos moleculares colimados, y se observa una región de gas ionizado rodeada del polvo y gas que está siendo dispersado por la radiación de la estrella recién formada.

Autor/Doctorant: 

Sanchez Monge, Àlvaro

Directors/Tutors: 

Robert Estalella Boadella, Stanley Eugene Kurtz, Aina Palau Puigvert .

Fitxer Tesis: 

Dia: 

Viernes, 25 Febrero, 2011

Lloc: 

Sala de Graus Eduard Fontseré. Planta 1 Física

Tribunal: 

Luís Felipe Rodríguez Jorge. Investigador Emerito. Universidad Nacional Autónoma de México. (President). Josep Miquel Girart Medina.Científic Titular CSIC. Institut d'Estudis Espacials de Catalunya. (Secretai). Riccardo Cesaroni. Astronomo Associato. Osservatorio Astrofisico di Arcetri, INAF. (Vocal)

Hora: 

11:30