Studio dell'emissione X di protostelle nel Chandra Orion Ultradeep Project (COUP)

Il Chandra Orion Ultradeep Project (COUP) consiste in un'osservazione molto profonda ($850$ks) della regione di formazione stellare della nebulosa di Orione ottenuta con Chandra. Questo progetto ha coinvolto una vasta collaborazione internazionale di diverse decine di ricercatori da parecchie istituzioni incluso OAPa, guidata dal Prof. E. Feigelson della Penn State University. I risultati principali sono stati pubblicati in un numero dedicato della rivista Astrophysical Journal Supplement del mese di Ottobre 2005 (vol.160). In seguito, vari altri argomenti di ricerca non trattati negli articoli usciti nel 2005 sono stati affrontati.

Utilizzando i dati di COUP abbiamo investigato l'origine e l'evoluzione dell'emissione X negli oggetti protostellari attraverso un confronto delle proprietà X delle stelle di Orione in diverse fasi evolutive. L'emissione X delle protostelle non è ancora ben compresa, anche a causa delle difficoltà nell'osservazione dei raggi X di questi oggetti. Nel nostro progetto abbiamo confrontato le loro luminosità, gli assorbimenti, le temperature del plasma emittente e la loro variabilità in banda X con quelli delle stelle più evolute di tipo TTauri (ClasseII e III) in modo da capire se l'interazione tra il materiale circumstellare e l'oggetto centrale può influenzare l'emissione X (Prisinzano et al. 2008, ApJ, 677, 401). Innanzitutto abbiamo collezionato il catalogo degli oggetti dell'ammasso di Orione più profondo e completo attualmente disponibile, dall'UV fino a $8\,\mu$m utilizzando dati del HST Treasury Program: immagini ottenute con Spitzer/IRAC ed esposizioni profonde e quasi simultanee nelle bande $UBVI$ e $JHK$ ottenute con WFI al telescopio ESO2.2m e ISPI al telescopio di $4$m del CTIO. Tramite questi dati abbiamo selezionato: oggetti che sono con alta probabilità protostelle di Classe0/I, stelle di ClasseII, ed un campione di stelle di ClasseIII con emissione IR compatibile con normali fotosfere. Il risultato principale è che gli oggetti di Classe0-Ia sono significativamente meno luminosi in raggi X delle stelle più evolute di ClasseII con massa maggiore di $0.5\,M_\odot$ e quest'ultime hanno luminosità X simili a quelle delle stelle di Classe0-Ib. Questo risultato supporta l'ipotesi che l'innesco dell'emissione X avviene ad uno stadio molto iniziale della formazione stellare. Le proprietà spettrali e di variabilità temporale delle stelle di Classe0-I sono simili a quelle degli oggetti più evoluti di ClasseII e III, eccetto per il maggiore assorbimento probabilmente dovuto al gas presente nell'inviluppo e/o nel disco circumstellare degli oggetti protostellari.