X-ray Emission from Stellar Jets by Collision against High-density Molecular Clouds: an Application to HH 248

• Autores: López Santiago, Javier; Bonito, Rosaria; Orellana, Mariana Dominga; Miceli, Marcos; Orlando, Salvatore; Ustamujic, Sabina; Albacete Colombo, Juan Facundo; de Castro, Elisa; Gómez de Castro, Ana Inés
• Año de publicación: 2015
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Astronomía; hydrodynamics; Herbig–Haro objects; X-rays: ISM; ISM: jets and outflows; Astronomía
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: López Santiago, J. Institute of Astronomy and Geophysics, Universidad Complutense de Madrid, España.
Fil: Bonito, R. University of Palermo, Department of Physics; Astronomical Observatory of Palermo, Italy.
Fil: Orellana, Mariana. Universidad Nacional de Río Negro. Río Negro, Argentina.
Fil: Miceli, M. Astronomical Observatory of Palermo, Italy.
Fil: Orlando, S. University of Palermo, Department of Physics, Italy.
Fil: Ustamujic, S. Institute of Astronomy and Geophysics, Madrid, España.
Fil: Albacete Colombo, J. F. Universidad Nacional de Río Negro. Río Negro, Argentina.
Fil: de Castro, E. Complutense University of Madrid, Department of Astronomy, España.
Fil: Gómez de Castro, A. I. Institute of Astronomy and Geophysics, Madrid, España.
We investigate the plausibility of detecting X-ray emission from a stellar jet that impacts a dense molecular cloud, a scenario that may be typical for classical T Tauri stars with jets in dense star-forming complexes. We first model the impact of a jet against a dense cloud using two-dimensional axisymmetric hydrodynamic simulations, exploring different configurations of the ambient environment. Then, we compare our results with XMM-Newton observations of the Herbig-Haro object HH 248, where extended X-ray emission aligned with the optical knots is detected at the edge of the nearby IC 434 cloud. Our simulations show that a jet can produce plasma with temperatures up to 10⁷ K, consistent with production of X-ray emission, after impacting a dense cloud. We find that jets denser than the ambient medium but less dense than the cloud produce detectable X-ray emission only at impact with the cloud. From an exploration of the model parameter space, we constrain the physical conditions (jet density and velocity and cloud density) that reproduce the intrinsic luminosity and emission measure of the X-ray source possibly associated with HH 248 well. Thus, we suggest that the extended X-ray source close to HH 248 corresponds to a jet impacting a dense cloud.
Investigamos la plausibilidad de detectar la emisión de rayos X de un chorro estelar que impacta en una densa nube molecular, un escenario que puede ser típico de las estrellas clásicas T Tauri con chorros en densos complejos de formación estelar. Primero modelamos el impacto de un chorro contra una nube densa utilizando simulaciones hidrodinámicas bidimensionales axisimétricas, explorando diferentes configuraciones del entorno ambiental. Luego, comparamos nuestros resultados con las observaciones de XMM-Newton del objeto Herbig-Haro HH 248, donde se detecta una emisión de rayos X extendida alineada con los nudos ópticos en el borde de la nube IC 434 cercana. Nuestras simulaciones muestran que un chorro puede producir plasma con temperaturas de hasta 10⁷ K, consistentes con la producción de emisión de rayos X, después de impactar una nube densa. Encontramos que los chorros más densos que el medio ambiente pero menos densos que la nube producen una emisión de rayos X detectable solo al impactar con la nube. A partir de una exploración del espacio de parámetros del modelo, restringimos las condiciones físicas (densidad y velocidad del chorro y densidad de la nube) que reproducen la luminosidad intrínseca y la medida de emisión de la fuente de rayos X posiblemente asociada con el pozo HH 248. Por lo tanto, sugerimos que la fuente de rayos X extendida cerca de HH 248 corresponde a un chorro que impacta en una nube densa.