Progressi osservativi nell’ambito della formazione di stelle di grande massa

1. Progressi osservativi nell’ambito della formazione di stelle di grande massa Luca Olmi CNR – Istituto di Radioastronomia In collaborazione con: R. Cesaroni, R. Neri, L. Testi, C.M. Walmsley e molti altri…

2. Introduzione • Formazione di stelle massicce ( 8 Msun) non ancora pienamente compresa • Influenza delle stelle OB sul bilancio energetico della Galassia • HMSF e galassie ad alto redshift: evoluzione cosmologica o astrofisica?

3. The environment of star formation • Clouds: 10100 pc; 10 K; 10103 cm-3; Av=110; CO,13CO; nCO/nH2=10-4 • Clumps: 1 pc; 50 K; 105 cm-3; AV=100; CS, C34S; nCS/nH2=10-8 • Cores: 0.1 pc; 100 K; 107 cm-3; Av=1000; CH3CN, exotic species; nCH3CN/nH2=10-10 • YSOs signposts: IRAS, masers, UC HIIs Courtesy: R. Cesaroni

4. Problema: le HMS raggiungono la ZAMS prima di terminare l’accrescimento Venti stellari + pressione di radiazione fermano l’accrescimento a M*=8 Msun come puo`formarsi M*>8Msun? Osservazioni dell’ambiente natale in cui si formano le HMS

5. The environment of star formation • Clouds: 10100 pc; 10 K; 10103 cm-3; Av=110; CO,13CO; nCO/nH2=10-4 • Clumps: 1 pc; 50 K; 105 cm-3; AV=100; CS, C34S; nCS/nH2=10-8 • Cores: 0.1 pc; 100 K; 107 cm-3; Av=1000; CH3CN, exotic species; nCH3CN/nH2=10-10 • YSOs signposts: IRAS, masers, UC HIIs Courtesy: R. Cesaroni

6. The environment of star formation Gli hot-core costituiscono una fase cruciale e di difficile osservazione. Essi racchiudono una (proto)stella massiccia in accrescimento, oppure una regione UC HII. • Clouds: 10100 pc; 10 K; 10103 cm-3; Av=110; CO,13CO; nCO/nH2=10-4 • Clumps: 1 pc; 50 K; 105 cm-3; AV=100; CS, C34S; nCS/nH2=10-8 • Cores: 0.1 pc; 100 K; 107 cm-3; Av=1000; CH3CN, exotic species; nCH3CN/nH2=10-10 • YSOs signposts: IRAS, masers, UC HIIs

7. Olmi et al. 1996 Antenna + Interferometro

8. The environment of star formation Le regioni HII ultra-compatte si formano al termine della fase di accrescimento piu’ intensa e dopo che la protostella ha raggiunto la ZAMS: primo e piu’ classico indicatore della presenza di una HMS di recente formazione. • Clouds: 10100 pc; 10 K; 10103 cm-3; Av=110; CO,13CO; nCO/nH2=10-4 • Clumps: 1 pc; 50 K; 105 cm-3; AV=100; CS, C34S; nCS/nH2=10-8 • Cores: 0.1 pc; 100 K; 107 cm-3; Av=1000; CH3CN, exotic species; nCH3CN/nH2=10-10 • YSOs signposts: IRAS, masers, UC HIIs(<0.1 pc, EM >107 pc cm-6, >104 cm-3)

9. Hot-core UC H II

10. Olmi et al. 2003

11. PdB at 1mm, 5 antennas PdB at 3mm, 4 antennas VLBI/VLBA necessaria su queste scale (maser): MED-NTO-SRT Cesaroni et al., 1997, 1999

12. PdB at 1mm, 6 antennas KEPLERIAN ACCRETION DISK !!! Cesaroni et al., in prep.

13. Beltran et al., in press.

14. Collaborazioni FIRENZE M. Beltran R. Cesaroni C. Codella G. Comoretto M. Felli F. Fontani F. Massi L. Olmi F. Palagi F. Palla L. Testi C.M. Walmsley

15. Collaborazioni BOLOGNA J. Brand ROMA S. Molinari CAGLIARI L. Moscadelli C. Maxia

16. Collaborazioni FRANCIA-IRAM GERMANIA-MPIfR SPAGNA-OAN

17. Collaborazioni USA-NMT USA-CfA USA-UW USA-Caltech USA-SUNY MESSICO-UNAM

18. Collaborazioni GIAPPONE-NRO

19. Prospettive future SMA

20. Prospettive future ALMA

21. Prospettive future Sardinia Radio Telescope

22. Prospettive future Antarctic Submillimeter Observatory

24. Osservazioni

25. Low-mass VS High-mass • “Standard” (Shu’s) picture: • Accretion onto protostar • Static envelope: nR-2 • Infalling region: nR-3/2 • Protostar: tKH=GM2/R*L* • Accretion: tacc=(dMacc/dt)/M* • Low-mass stars: tKH > tacc • High-mass stars: tKH < tacc •  High-mass stars reach ZAMS still accreting  Courtesy: R. Cesaroni

27. Motte et al. 2003

28. Cesaroni et al. 1991

30. Cesaroni et al. 1998 1.3cm cont. NH3(4,4) main NH3(4,4) satellites

31. Mettere G31 Olmi et al. 1996

32. a few HCs contain UC HIIs!  OB stars