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The Quest for Massive Protostars

This presentation, led by Sergio Molinari from the Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, explores the formation of high-mass stars and the crucial role of massive protostars in this process. Highlighting key observations, methodologies, and findings, the study discusses the evolution of stars from warm to hot cores, the significance of accretion, and the timeline of star formation. The research also addresses unresolved questions about star formation modes, triggers, and the influences of environmental factors on the birth of massive stars.

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The Quest for Massive Protostars

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Presentation Transcript

  1. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica The Quest for Massive Protostars Sergio Molinari IFSI-CNR, Roma • S. Pezzuto, L. Montinaro @ IFSI-CNR, Roma • L. Testi, R. Cesaroni, F. Palla, F. Fontani, M.T. Beltran, L. Olmi @ INAF Arcetri • J. Brand @ IRA – CNR, Bologna • L.F. Rodriguez @ UNAM, Mexico • Q. Zhang @ CfA Harvard, USA Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  2. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica The Project • Motivation • Is a pre-H-burning phase observable during the formation of a High-Mass star ? • Approach • Source Selection from IRAS-PSC2 • Candidate UCHII presursors sample • Control sample • Observational properties Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  3. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Database • Data for the “greater” sample • MPIfR-100m – NH3 (1,1) & (2,2) • VLA – 2 and 6 cm snapshots • UKT14@JCMT - (sub)millimeter photometry Molinari et al. 1996, 1998a, 2000 • Data for the “best candidates” sample • OVRO - HCO+(1-0), H13CO+(1-0), 3.4mm continuum • Palomar Observatory (60 and 200”) - 1-20mm images • SCUBA@JCMT - 850 and 450 mm continuum maps • SEST – 850mm maps • VLA – NH3(1,1) and (2,2) maps, 3.6cm continuum • IRAM-30m - HCO+(1-0), CS(3-2), and many more • NRAO-12m – CO(2-1) • FCRAO-14m – CS(3-2), C34S(3-2), HCO+(1-0) • ISO-CAM – 6.75 and 15mm images • Arnica@TNG - J, H, Ks, images • SOFI-NTT@ESO - J, H, Ks, images • TIMMI2-3.6m@ESO – 10mm images Molinari et al. 1998b, 2002 Brand et al. 2001 Zhang et al. 2001 Fontani et al. 2003, 2004 Molinari et al. In preparation Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  4. ISO UKIRT OVRO - HCO+ IRAM - HCO+ Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Warm Dust & Dense Gas Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  5. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Warm Dust , Cold Dust & Free-free Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  6. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Near IR – JHK composite Mol119 Mol160 Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  7. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica The Current Picture • An Evolutionary sequence is observed in High-Mass Star Formation, from Warm Cores to Hot Cores to UCHII • More Massive stars form in clusters, and appear to be the last ones to form • Accretion plays a dominant role • Coalescence is important in the very early stages (pre-warm core), if ever. We are just at the beginning Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  8. Herschel Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Key Open Problems • Timeline of the Star Formation Process • Influence of metallicity, proximity to spiral arms, etc. • Star Formation Modes • Fast vs Slow • Star Formation Triggers • Spontaneous/Induced Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  9. From IRAS to Herschel MSX 8-20mm composite Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Roma, 15-16 novembre 2003 Relatore: Sergio Molinari

  10. Saraceno et al. 1996 SPIRE MSX PACS Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Herschel InfraredGalactic Plane Survey • 60-600mm photometric imaging • 4”-36” FWHM spatial resolution • Sensitivity ~100mJy @5s • Spatial coverage ~2000 square degrees 100 days Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  11. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Science Themes InterStellar Medium Star Formation Timeline Star Formation Modes and Triggers Main Sequence and Post-MS High-Energy Phenomena Dust Life-Cycle Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  12. CESR • J.P. Bernard • M. Giard • IAS • A. Abergel • F. Boulanger • P. Cox • LAM • J.P. Baluteau • A. Zavagno • CEA • P. Andre` • F. Motte • IAP • A. Omont • IFSI-CNR • S. Molinari • P. Saraceno • A.M. DiGiorgio • S. Pezzuto • S. Viti • M. Benedettini • L. Montinaro • L. Spinoglio • Arcetri Obs. • L. Testi • R. Cesaroni • P. Caselli • M. Felli • F. Palla • M. Walmsley • Univ. Roma 1 • S. Masi • IPAC/Caltech • A. Noriega-Crespo • G. Helou • B. Ali • B. Schulz • K. Ganga • UC Berkeley • M. Cohen • JPL • H. Yorke • Univ. of Cardiff • M. Griffin • D. Ward-Thompson • RAL • B. Swinyard • Univ. of Kent • G. White • ATC • G. Wright • HERSCHEL Science Center • G. Pilbratt • Stockholm Obs. • G. Olofsson Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica The Consortium Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

  13. Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica 2003 2004 2005 Relatore: Sergio Molinari Roma, 15-16 novembre 2003

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