IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile...

26
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

Transcript of IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile...

Page 1: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU

Türkiye'de  IR  Astronomisi  ve  Doğu  Anadolu  GözlemeviErzurum,  Türkiye,  Nisan  2,  2011

Umut A.YıldızEwine van Dishoeck, Lars Kristensen

Universiteit LeidenLeiden Gözlemevi

,

Saturday, April 2, 2011

Page 2: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 3: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

Gözlemsel  Yıldız  Oluşumu

•Optik  Astronomi  ile  Yıldız  Oluşumu  Çalışması

Saturday, April 2, 2011

Page 4: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 5: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

• 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,  NatureSaturday, April 2, 2011

Page 6: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 7: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

Moleküler  Bulutlar

Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Saturday, April 2, 2011

Page 8: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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

Page 9: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

Derin  Gömülü  Sa4a

Moleküler  Bulutlar

Düşük  Kütleli  Yıldız  Oluşumu

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Nisini  et  al.  2010  A&A

Saturday, April 2, 2011

Page 10: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

• 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  OluşumuDerin  Gömülü  

Sa4a

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Saturday, April 2, 2011

Page 11: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

• 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  OluşumuDerin  Gömülü  

Sa4a

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Saturday, April 2, 2011

Page 12: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

Moleküler  Bulutlar

T-­‐tauri  Sa4ası

Düşük  Kütleli  Yıldız  OluşumuDerin  Gömülü  

Sa4a

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Saturday, April 2, 2011

Page 13: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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

Page 14: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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

Page 15: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

Moleküler  Bulutlar

Düşük  Kütleli  Yıldız  OluşumuDerin  Gömülü  

Sa4aT-­‐tauri  Sa4ası Gezegen  

Oluşturan  Disk

                 mm-­‐altı                                        IR                                          optik

Saturday, April 2, 2011

Page 16: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 17: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

• Tayfsal

•Molekül  Çizgileri

•Atomik  Çizgiler

• Fotoğraflama  (Imaging)

• Fotometri

Gözlemsel  Yöntemler

Saturday, April 2, 2011

Page 18: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

...

n=0

n=1

n=2

Elektronik  Geçişler

Temel Electronic Durum

Uyarılmış  Elektronik  KonumUV, Vis

T  >  104  K

Molekül  Tayfı

Saturday, April 2, 2011

Page 19: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

...

...

v=0

1

n=0

n=1

n=2

Elektronik  Geçişler

Titreşim  Geçişleri

Temel Electronic Durum

Uyarılmış  Elektronik  KonumUV, Vis

IR

T  >  104  K

T~103  K

Molekül  Tayfı

Saturday, April 2, 2011

Page 20: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

J=012

...

...

...

v=0

1

n=0

n=1

n=2

J=012

...

Elektronik  Geçişler

Titreşim  Geçişleri

Rotasyonel  Geçişler

Temel Electronic Durum

Uyarılmış  Elektronik  KonumUV, Vis

IR

mm-altı

T  >  104  K

T~103  K

T  <  102  K

Molekül  Tayfı

Saturday, April 2, 2011

Page 21: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

 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 0

00 A

U

Saturday, April 2, 2011

Page 22: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 23: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

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

Page 24: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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

Page 25: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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

Page 26: IR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU - dag-trdag-tr.org/uploads/Proje/DAG_D2-Yildiz.pdfIR/mm-altı ile YILDIZ OLUSUMU Türkiye'de*IR*Astronomisi*ve*Doğu*Anadolu*Gözlemevi Erzurum,Türkiye,Nisan*2,2011

•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