1. Examen de calificación

2. Contenidos
① Estudio de la región G345.5
① Origen del brazo local (LOA)

3. G345.5 : Introducción
Enriquecimiento del ISM
Formación estrellas de
alta masa
Rápida evolución
Núcleo sin estrella
Frío Cortesía de Kate Br
Oscuro en IR-medio e IR-lejano.
Giant Starless Core Hot Molecular Core High-mass mm only
High-mass
Molecular Pre-UCHII Star
Star + IR
Cloud HCHII UCHII HII Region + cm
CH3OH + H2O Masers
OH Masers Núcleo caliente
Núcleo Protoestelar
Caliente
Tibio Region H II embebida
Fuente IR-media compacta Fuerte, extendida em. IR-media
4.5  “green fuzzies”
m Fuerte emisión 8  PAH
m

4. G345.5 : Introducción
• La región G345.5 contiene dos
fuentes IRAS (L>2x104 L) con
colores de regiones UC HII.
17008-4040
• Propiedades físicas y
cinemáticas. 17009-4042
Estado Características de las
evolutivo fuentes embebidas
• Química IRAC/MIPS
region G345.5+0.3

5. G345.5 : Introducción
IRAS 17008-4040 :
• Objeto brillante y compacto
(este) sin emisión en radio
detectada.
• Objeto extendido (~30’’ oeste)
region HII detectada a
longitud de onda de radio
(Garay et al. 1997).
IRAS 17009-4042:
• Componente brillante (norte). Region
cometaria de gas ionizado (Garay et al.
1997) responsable del 80% de la MSX
luminosidad total.
• Componente más extendida y debil (sur).

6. G345.5 : Observaciones
• Continuo de polvo a 1.2 mm (SIMBA/SEST) y a 0.87 mm
(LABOCA/APEX.)
• Lineas Moleculares (ASTE y SEST).
Mapas: Treinta y cinco bandas de 1GHz,
de 85 a 250 GHz.
Transición (“)x(“)
Observaciones puntuales:
CO(3-2) 82x82
H2S
HCO+(4-3) 82x82
C34S(2-1)
13CO(3-2) 52x52 HC18O+(4-3)
SiO(2-1) 117x117 C18O(3-2)
CS(7-6) 75x75 C34S(7-6)
CS(5-4) 83x113 C17O(3-2)
CS(2-1) 117x147 H13CO+(4-3)
SO(6-5) 83x113

7. G345.5 : Observaciones
Spitzer 8μm
360”x360”
22”

8. G345.5 : Resultados
Parámetros globales
Mapas de la nube y de las
Observaciones fuentes embebidas
Puntuales Química

9. G345.5 : Resultados -->
Densidad crítica:
CS(2-1):
4x105
CS(5-4): Δv y v
7x106
CS(7-6):
2x107

10. G345.5 : Resultados -->
La extensión de la emisión de gas de la Los núcleos son
nube ambiente de gas depende de la centralmente condensados
transición observada.

11. G345.5 : Resultados -->
Características de los núcleos
• Radio
• Ancho de línea M vir » 210·Dv2 ·R
• Masa
Densidad
Fuente Ancho (Km/s) Radio (pc) Masa (M)
(cm-3)
Dust
Virial
(Morales et al.)
IRAS 17008-4040 3.2 0.26 6.6x102 1.2x103 6.7x104
IRAS 17009-4042 3.4 0.32 1.1x103 1.6x103 3.7x105
Parámetros típicos de núcleos densos y masivos
(Plume et al. 1997; Faundez at al. 2004).

12. G345.5 : Resultados -->
Flujos

13. G345.5 : Resultados -->
Muestra
estructura bipolar
Vazul: -33.9, -23.8 km/s
Vrojo: -6.4, 35.7 km/s

14. G345.5 : Resultados -->
Características del gas de alta velocidad
Momentum rate
• Muestra estructura bipolar en 17008 ✪
Tasa momemtum
• Parámetros derivados
M (M) P (Mkm/s) E (Mkm2/s2)
1.4 64.2 1417.6
M = å M (v)
Parámetros
P = M ·Vchar característicos de
1 flujos energéticos (
Ek = M ·Vchar2
2 Beuther et al. 2002)

15. G345.5 : Resultados -->
Características de las fuentes embebidas
SEDs:
- Datos públicos: GLIMPSE/Spitzer, 2MASS, MSX, IRAS.
- Datos propios: TIMMI (8.7 and 17.7 μm ) LABOCA (870 μm) and SIMBA (1200 μm).
IRAS 17008-4040 IRAS 17009-4042
Robitaille et al. 2007

16. G345.5 : Resultados -->
Características de las fuentes embebidas
Parámetros del mejor ajuste:
IRAS 17008-4040 IRAS 17009-4042
Edad (yr) 8x103 6x103
Radio estelar (R) 45.6 82.6
Masa estelar (M) 22.5 20.0
Luminosidad total (L) 4.9x104 3.0x104
Masa envoltura (M) 4.3x103 3.7x103
Tasa acreción envoltura (M/yr) 8.8x10-3 7.1x10-3
Protoestrellas muy jóvenes

17. G345.5 : Resultados -->
Paso 1 : Inspección del espectro
1 GHz
1 GHz

18. G345.5 : Resultados -->
Paso 2 : Identificación de líneas

19. G345.5 : Resultados -->
Paso 2 : Identificación de líneas
Más de 50 especies encontradas !!
Simples: CO (monóxido de carbono)
SO (monóxido de azufre)
Complejas: CH313CH2CN (Isotopic ethyl cyanide)
CH2OHCHO (Glicolaldehido)
Líneas más comunes:
CH3OH, CH3CN, HNCO, CN

20. G345.5 : Resultados -->
Diagrama Rotacional
ò Tn dn
Temperatura
Eu

21. G345.5 : Resultados -->
Paso 3 : Ajuste
• Area
• Ancho
• Intensidad

22. G345.5 : Resultados -->
Diagrama rotacional
Especies degeneradas A
CH3OH = abundancia
Especies doblemente deg. E (Blake et al. 1987)
• 17008 : detectó emisión de 45 transiciones
• 17009 : detectó emisión de 20 transiciones

23. G345.5 : Resultados -->
Diagrama rotacional
Opticamente
delgado observado
3k ò Tmb dvNu NT æ Eu ö
= = expç- ÷
8p m nS
3 2
gu Q(Trot ) è kTrot ø
ELT
æ 3k ò T dv ö æ NT ö E u
lnç ÷ = lnç
mb
ç 8p m nS ÷ ÷-
è Q(Trot ) ø kTrot
3 2
è ø

24. G345.5 : Resultados -->
Diagrama rotacional
17008 17009
exp exp

25. G345.5 : Resultados -->
Diagrama rotacional
17008 17009
exp exp
Trot=18K
NT/Q=1.4x1013 cm-2
Trot=18K
NT/Q=1.7x1013 cm-2
Trot=326K
NT/Q=4.9x1011 cm-2

26. G345.5 : Resultados -->
Diagrama rotacional
17008 17009
exp exp
Trot=18K
NT/Q=1.4x1013 cm-2
Trot=18K
NT/Q=1.7x1013 cm-2
Trot=326K
NT/Q=4.9x1011 cm-2
Frio
CALIENTE: Hot Core Frio

27. G345.5 : Resultados -->
For methanol:
1 3
ì p (kTrot ) ü
3 2 æ Trot (K) ö
Q(Trot ) = 2í 3
2
ý = 38.97ç ÷
î h ABC þ è 10 ø
Trot (K) NT/Q (cm-2) NCH3OH (cm-2)
17008-cold 18 1.4x1013 1.3x1015
17008-hot 326 4.9x1011 3.5x1015
17009 18 1.7x1013 1.6x1015
NCH 3OH éCH 3OH ù
=ê ú
N H2 ë H2 û
NH2 (cm-2) NCH3OH (cm-2) [CH3OH/H2]
Morales et al. 2009
17008-cold 17.1x1022 1.3x1015 7.5x10-9
17008-hot 17.1x1022 3.5x1015 2.1x10-8
17009 13.8x1022 1.6x1015 1.1x10-8

28. G345.5 : Conclusiones
• Las observaciones de líneas moleculares indican núcleos masivos y
centralmente condensados.
• IRAS17008 muestra presencia de flujo energético con estructura
bipolar.
• Los ajustes de SED implican que la fuente embebida está en un estado
de formación joven aún con presencia de acreción (~10-3 M/yr).
• Ha sido posible identificas 55 especies químicas diferentes.
• La nube ambiente presenta una temperatura de 18K en ambos objetos.
• En IRAS17008 se ha detectado la presencia de un Hot Core 326K
• ------ > Protoestrella!!
• Las abundancias de metanol son similares a las encontradas en otros
objetos.

29. Origen Brazo Local : Introducción
• 4 brazos espirales principales
Via Lactea • 1 brazo pequeño  LOA
LOA
Russeil 2003

30. Origen Brazo Local : Introducción
¿ Cuales son las características del LOA ?
Conocer la estructura pasada del LOA
Estudiar un grupo de cúmulos que
tracen el movimiento del brazo

31. Origen Brazo Local : Introducción
• Se forman con misma composición de la misma nube.
• La diferencia en evolución depende principalmente de su
Cúmulos Globulares masa inicial.
• De los objetos más viejos de la VL.
• Se encuentran en el Halo.
M80 M21
• Se forman con misma composición de la misma nube.
• La diferencia en evolución depende principalmente de su
masa inicial.
Cúmulos Abiertos • Son más pequeños y más jóvenes.
• Se encuentran en el plano galáctico.
• Son trazadores de la estructura de la galaxia.

32. Origen Brazo Local : Metodología
Suposiciones:
• Los cúmulos abiertos se forman casi únicamente en brazos espirales.
• Los cúmulos se demoran ~20Myr en salir del brazo.
• Se puede conocer el trayecto del brazo integrando la órbita de los cúmulos en el
tiempo (hacia atrás).
Dias & Lépine 2005

33. Origen Brazo Local : Metodología
Onda de densidad
wikipedia

34. Origen Brazo Local : Metodología
Inicial:
• Edad Determinar:
• Distancia
• Posición • Velocidades radiales
• Observaciones en dos épocas
Integración de la órbita en el tiempo y obtención del origen del cúmulo
Posición del LOA para cada edad

35. Origen Brazo Local : Metodología
Observaciones • 4Myr-2Gyr
• 217deg<l<260deg
29 cúmulos abiertos que trazan extensión y situación del LOA • -5deg<b<5deg
• d 1-8kpc
Vazquez et al. 2008

36. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
1- Inspección de las imágenes
Se seleccionan las imágenes de referencia de corta y larga exposición para la segunda época

37. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
2 - Obtención de la PSF

38. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
3 – Lista inicial de estrellas para transformación

39. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
5 – Primera transformación
Debido a que el proceso para la imágenes de primera época se
realiza con listas ya depuradas

40. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
6 – Lista única.
Transformación entre imágenes Se eliminan repeticiones usando
de la misma época los residuos
Define una imagen de
referencia maestra para Generamos lista única para cada época
la segunda época

41. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
7 – Selección por CMD
Ver pagina 4....

42. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
8 – Selección por residuos.

43. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
9 – Transformación final a todas las estrellas

44. Origen Brazo Local : Procedimiento -->
10 – Obtención del movimiento propio!!!!!

45. Origen Brazo Local : Trabajo futuro
①Determinar los movimientos propios para el conjunto de
cúmulos.
②Obtener datos de velocidades radiales.
③Reconstruir las órbitas de los cúmulos hasta su lugar de
nacimiento.
④Conocer trayectoria y características del LOA !!!!

46. Apéndice
Wood & Churchwell 1989

47. Apéndice

48. Apéndice
CHII: Núcleos Desnsos y Masivos:
Diámetro 0.005-0.5pc Diámetro 0.4pc
ne 2x103-3x105cm-3 ne 5x105xcm-3
Emisión 2x106-1x109pc·cm-6 Masa 4x103M
Temperatura 30K
Hot Cores: Flujos Bipolares:
Diámetro ~0.05pc Masa 60M
nH2 <7x107cm-3 Tasa 1x10-3M/yr
Temperatura <250K Energía 2x1047ergs

49. Apéndice
Dvobs = ( Dvth + Dv i2 + Dv 2 )
2 1/2
Ensanchamiento: nt
æ T ö
1/2
Dvth µ 2 ç 4e ÷ km / s
è 10 K ø
Dvi µ n 7.4Te-0.1ne km / s
æ N u ö æ 10 5 cm-3 ö
1/3 2/3
Expansión:
R s = 0.032 ç 49 -1 ÷ ç
o
÷ pc Si 105cm-3:
è 10 s ø è no ø
- Radio 0.015 pc
1 - ~1yr
ts =
noa b
-1/2
Colapso: æ T ö æ nH 2 ö
3/2
M J = 5.6 ç ÷ ç ÷ MQ
è 10K ø è 10 4 cm-3 ø
1 GM Dv 2
Virial: 0 = 2 K + U Þ 2· mDv = m
2
ÞM= R
2 R G

50. Apéndice
Tiempo de caida-libre:
æ 3p 1 ö
1/2
t ff = ç ÷
è 32 Gr0 ø

51. Apéndice
Cuerpo rígido

52. Apéndice
Rotación diferencial