Eine Keplersche Scheibe mit einer Vier

Sep 11, 2023

Nature Astronomy Band 7, Seiten 557–568 (2023)Diesen Artikel zitieren

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Eine Autorenkorrektur zu diesem Artikel wurde am 16. März 2023 veröffentlicht

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Es wird angenommen, dass Protosterne mit hoher Masse (M⋆ > 8M⊙) den Großteil ihrer Masse durch kurze, intensive Wachstumsschübe gewinnen. Es wird angenommen, dass diese episodische Akkretion durch gravitativ instabile und infolgedessen inhomogene Akkretionsscheiben erleichtert wird. Einschränkungen der Beobachtungsmöglichkeiten, gepaart mit einem Mangel an beobachteten Akkretionsausbrüchen, haben keine eindeutige Bestätigung des Zusammenhangs zwischen Scheibenakkretion, Instabilität und dem Akkretionsausbruchphänomen bei massereichen Protosternen verhindert. Nach seinem Akkretionsstoß im Jahr 2019 breitete sich eine durch einen Strahlungsstoß angetriebene Hitzewelle vom massereichen Protostern G358.93-0.03-MM1 nach außen aus. In diesem Zeitraum wurden sechs sehr lange Basisinterferometriebeobachtungen des strahlungsgepumpten 6,7-GHz-Methanol-Masers durchgeführt, bei denen immer größere Scheibenradien verfolgt wurden, während sich die Hitzewelle nach außen ausbreitete. Die Verkettung der sehr langen Grundlinien-Interferometriekarten lieferte eine spärlich erfasste Millibogensekunden-Ansicht der Raumkinematik der Akkretionsscheibe, die einen physikalischen Bereich von ~50–900 AE abdeckte. Wir nennen diesen Beobachtungsansatz „Hitzewellenkartierung“. Wir berichten über die Entdeckung einer Kepler-Akkretionsscheibe mit einem räumlich aufgelösten vierarmigen Spiralmuster um G358.93-0.03-MM1. Dieses Ergebnis wirkt sich positiv auf die Scheibenakkretion und Spiralarminstabilitäten im episodischen Akkretionsparadigma der massereichen Sternentstehung aus.

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Auf die in dieser Arbeit verwendeten Daten kann durch Durchsuchen der Experimentcodes (Tabelle 1) in den folgenden Datenarchiven zugegriffen werden: LBA-Daten (https://atoa.atnf.csiro.au), EVN-Daten (http://archive.jive.nl). /scripts/portal.php) und VLBA-Daten (https://data.nrao.edu/portal/#/). Die in dieser Arbeit verwendeten Maser-Spotmaps sowie kalibrierte Daten aus den sechs Epochen im FITS-Format sind unter folgendem Link verfügbar: https://www.masermonitoring.com/g358-mm1-data-availability.

Der correlate2d-Algorithmus ist im SciPy-Paket von Python (Version 1.10.0) verfügbar. Der MCMC-Algorithmus ist im Emcee-Paket von Python (Version 3.1.3) verfügbar. Der RANSAC-Algorithmus ist im Scikit-Learn-Paket von Python (Version 0.19.2) verfügbar.

Eine Korrektur zu diesem Artikel wurde veröffentlicht: https://doi.org/10.1038/s41550-023-01944-8

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RAB dankt der East Asian Core Observatories Association für die Unterstützung durch das EACOA-Stipendium. RAB, JOC und GCM danken der Global Emerging Radio Astronomy Foundation für ihre Beiträge zur Radioastronomie. TH wird finanziell vom MEXT/JSPS KAKENHI Grant Nr. unterstützt. 17K05398, 18H05222 und 20H05845. YY wird finanziell unterstützt durch die MEXT/JSPS KAKANHI Grant Nos. 21H01120 und 21H00032. LU dankt der Universität Guanajuato (Mexiko) für die Unterstützung, Grant ID CIIC 164/2022. ACoG dankt für die Unterstützung durch PRIN-INAF-MAIN-STREAM 2017. MO dankt dem Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Republik Polen für die Unterstützung und Gewährung von Mitteln für den polnischen Beitrag zum International LOFAR Telescope (Vereinbarung Nr. 2021/WK/02) und für die Wartung des LOFAR PL-612 Baldy (MSHE-Entscheidung Nr. 28/530020/SPUB/SP/2022). AB und MD danken dem Nationalen Wissenschaftszentrum Polen für die Unterstützung durch den Zuschuss 2021/43/B/ST9/02008. OB dankt dem italienischen Ministerium für Universität und Forschung für finanzielle Unterstützung – Projektvorschlag CIR01_00010. AMS und DAL wurden vom Ministerium für Wissenschaft und Hochschulbildung der Russischen Föderation unterstützt (Staatsvertrag FEUZ-2023-0019). DJ wird von NRC Canada und einem NSERC Discovery Grant unterstützt.

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RAB leitete das Projekt als Hauptforscher für die Beobachtungen, verarbeitete die VLBI-Daten und verfasste das Papier. YU führte die Kepler-Modellierung der Maserdaten durch. NS führte die Spiralarm-Identifizierungsverfahren mit RANSAC und MCMC durch. J. Blanchard führte die zweidimensionale Kreuzkorrelation zur Identifizierung zusätzlicher Spiralarme durch. ZR führte die Messung der Scheibenneigung durch. KS und YY wählten die Ziel-Maserquelle aus. AEV, J. Brand, SPvdH, YY, YT, AA, GCM, MO und MD führten eine Einzelschalenüberwachung von Masern in Richtung G358.93-0.03 durch. GO, SPE, LH und CP führten die LBA-Beobachtungen durch. Alle Autoren trugen zur wissenschaftlichen Diskussion bei und halfen bei der Autorenschaft und dem Begutachtungsprozess der Arbeit.

Korrespondenz mit RA Burns.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Astronomy dankt den anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Burns, RA, Uno, Y., Sakai, N. et al. Eine Keplersche Scheibe mit einer vierarmigen Spirale, die einen episodisch akkretierenden Protostern mit hoher Masse hervorbringt. Nat Astron 7, 557–568 (2023). https://doi.org/10.1038/s41550-023-01899-w

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Eingegangen: 16. September 2022

Angenommen: 18. Januar 2023

Veröffentlicht: 27. Februar 2023

Ausgabedatum: Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-023-01899-w

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