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Emissione X, dischi e formazione dei sistemi planetari
L'intensa radiazione X nelle prime fasi della vita di una stella,
può avere un'influenza importante sui fenomeni legati al processo di
formazione stellare stesso, sull'evoluzione dei dischi e sulla loro
frammentazione. Questa radiazione è la principale fonte di ionizzazione
dei dischi protostellari e jets. La ionizzazione influenza la viscosità
dei dischi (e quindi per esempio il tasso di accrescimento di massa)
e il meccanismo con cui il disco è ancorato alla stella (e quindi
l'evoluzione del momento angolare stellare). Per avere un buon modello
dei dischi e della loro evoluzione, fino al momento in cui si formano
i pianeti, è necessario sapere esattamente dove si trova il plasma
emittente e le proprietà spettrali e di variabilità dell'emissione. È
particolarmente interessante la possibilità che l'emissione dai jet sia
un fenomeno comune: mentre la maggior parte del disco in accrescimento è
illuminato dai raggi X provenienti dall'oggetto centrale da un piccolo
angolo, l'emissione dal jet, che si trova al di sopra del disco, lo
illuminerebbe da sopra, ionizzando il suo materiale molto efficientemente.
Inoltre è necessario determinare l'intensità e la frequenza degli eventi
intermittenti da ciascuna sorgente nel sistema (brillamenti stellari e
emissione da jet) per potere studiare in dettaglio gli effetti sui dischi.
All'interno di questa tematica si sono attivati:
- Studi sistematici delle proprietà spettrali e di variabilità
(brillamenti) dell'emissione ad alta energia delle stelle giovani con
dischi in vari stadi evolutivi e in differenti ambienti (vedi per esempio
nell'ambito del progetto COUP, Sez. e in altre regioni di
formazione stellare);
- Osservazioni e sviluppo di modelli di emissione X da jet, con particolare
attenzione alle condizioni fisiche per cui si ha radiazione ad alta
energia da essi;
- Studi delle righe di fluorescenza in raggi X del ferro e in Infrarosso
del Neon, eccitate dalla radiazione ad alta energia proveniente dalla
stella che incide sul disco freddo, neutro o parzialmente ionizzato (vedi
il capitolo dedicato alle stelle in formazione, Giardino et al. 2007,
2009; Flaccomio et al. 2009 in press);
- Studi osservativi e teorici della possibile interazione fra luminosità
X e accrescimento da dischi circumstellari. Una recente analisi della
luminosità X delle stelle T Tauri di Orione, mostra che c'è
una relazione tra il tasso di accrescimento e la luminosità
X. L'analisi di recenti modelli di dischi di accrescimento riscaldati
dalla radiazione X stellare, suggerisce che la perdita di massa per
fotoevaporazione dei dischi protoplanetari dipende dalla luminosità
X ed è sufficientemente alta da essere competitivi con il tasso di
accrescimento. Il riscaldamento del disco da parte della radiazione X
fornisce un possibile meccanismo per modulare il flusso del gas in
accrescimento e può essere almeno in parte responsabile per la relazione
osservata (Drake et al. 2009).
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Flavio Morale
2009-10-27