Detecção de Água em um Precursor de Núcleo Molecular Quente em Nuvens Escuras Infravermelhas
Resumo
Nuvens escuras infravermelhas (IRDCs) são manchas ou silhuetas vistas no infravermelho médio contra a brilhante radiação de fundo da Galáxia. IRDCs são encontradas principalmente próximas do plano da Galáxia onde a radiação de fundo no infravermelho médio é mais brilhante e estão situadas entre 5 e 6 kpc de distância. Sabe-se atualmente que essas nuvens são frias (25 K), densas (105 cm3), com tamanhos da ordem de 1-10 pc e massas entre 102-105 Mo. Teorias recentes sugerem que núcleos densos, frios, sem estrelas associadas e identificados como IRDCs sejam precursores de Núcleos Moleculares Quentes. Traçadores de formação de estrelas maciças como regiões HII e maser de metanol CH3OH já foram identificados associados com IRDCs. Objetos de massas pequena e intermediária também foram identificados embebidos nessas nuvens. Nesse trabalho apresentamos os resultados das observações da transição maser 616-523 da molécula de H2O na direção de 10 IRDCs identificadas nos catálogos MSX} (Midcourse Space eXperiment, 8 mm), SCUBA legacy catalog (850 mm) e MIPSGAL (Multiband Imaging Photometer for Spitzer GALactic Plane Survey, 24 mm) utilizando a antena de 14 m do Rádio Observatório do Itapetinga. Emissão de água foi detectada em algumas dessas nuvens infravermelhas.
1 - INTRODUÇÃO
Nuvens Escuras Infravermelhas IRDC:

• Siluetas vistas no infravermelho médio contra a radiação de fundo da Galáxia,
• Temperaturas de 25 K, densidades da ordem de 105 cm-3, tamanhos da ordem de 1 – 1´pc
• Massas da ordem de 102 – 105 Mo.
• Precussores de Nucleos Moleculares Quentes

Foram identificados dentro deles.
• Emissão amplificada de Metanol.
• Objetos estelares jóvens de massa pequena e moderada.
• Com VLA foi identificado emissão de água em G015.06-0.07 (Wang et al, 2006, ApJ 651, L125)

Identificação de uma nuvem infravermelha
Figura 1 - Identificação de uma nuvem infravermelha escura IRDc dentro da Galáxia a partir de imagens MSX 8mm. (a) Imagem MSX 8 mm em escala de cinza, (b) Contraste de imagem correspondente[(fundo-imagem)/fundo]. Estruturas mais escuras, são regiões de extinção mais altas. (Simon et al, 2006, ApJ, 654)

Imagem MSX 8 mm de uma IRDC
Fig 2 – (a) Imagem MSX 8 mm de uma IRDC, em escala de cinza, com superposição da emissão de 13CO(J:1-0) integrada em velocidade; (b) Emissão de 13CO observada em sua direção; (c) emissão de 13CO, integrada em diferentes intevalos de velocidades, com a superposição de IRDc identificados no campo (linha continua).

2 - INSTRUMENTAÇÃO
Radio telescópio de 14 m do Itapetinga

Radio telescópio de 14 m do Itapetinga, equipado com:

• Receptor criogênico com ruído de 180 K, operando a temperatura ambiente.
• Analisador espectral acústico-optico de 70 KHz de resolução (~1 km/s).
• Técnica de observação ON-OFF.
• Apontamento verificado sistematicamente através de intensos maser de água, usados como referencia. Precisão melhor que 1 min arco.
• Precisão de rastreio melhor do que 20 segundos de arco.
• Redução de dados via o pacote de redução DRAWSPEC desenvolvido por Havey Lizt (NRAO)

3 - LISTA DE FONTES
Foram selecionadas 13 IRDc
• detectados em 8 mm – MSX: Midcourse Space eXperiment.
• detectados em 860 mm– SCUBA Legacy Catalog.
• com fontes compactas identificadas em 24 mm – (Multiband Imaging Photometer for Spitzer GALactic Plane Survey)
• Dez delas tendo associada emissão de 13CO(J:1-0)

IDENTIFICAÇÃO
MSXDC (8 mm)
RA
(hh:mm)
DEC
(O,' ," )
13CO(J:1-0)
(km/s)
MLTE
(Mo)
M (850 mm)
(Mo)
G028.37+00.07a 18:42:50 -04:03:30 78,6 65410 1010
G028.37+00.07d 18:42:48 -04:01:42      
G028.53-00.25b 18:44:23 -04:02:09      
G028.53-00.25c 18:44:16 -04:01:02      
G028.53-00.25a 18:44:17 -03:59:37      
G030.77-00.22a 18:46:47 -01:49:03      
G030.97-00.14a 18:48:24 -01:48:25      
G031.03+00.26b 18:47:01 -01:34:47      
G031.03+00.26c 18:47:07 -01:34:42 97,7 11956 160
G031.03+00.26a 18:47:01 -01:32:23      
G031.23+00.05a 18:48:08 -01:28:50      
Nota: Essas fontes foram usadas para testar a evolução do rms das observações com o tempo de integração.

4 - RESULTADO DAS OBSERVAÇÕES
Resultado das Observações

5 - CONCLUSÃO
Foram detectados maser de água em várias fontes IRDc sugerindo que a amostra selecionada deve ser representativa de regiões de formação de estrelas em estágios primordiais. A alta taxa de detecção dessa emissão - nessa amostra - sugere que o critério de seleção para escolha dessas fontes pode ser um ótimo indicador de regiões representativas de berçários de estrelas de massa grande ou intermediária.
Mesmo à temperatura ambiente, o radiômetro apresenta ótima performance para pesquisa de linhas moleculares usando a antena de 14 m do Radio Observatório do Itapetinga.

AGRADECIMENTOS
Agradecemos à Equipe técnica do Radio Observatório do Itapetinga pelo apoio dado durante a montagem e testes dos novos receptores, em particular ao Dr. Rubens Yasushi Hadano, Coordenador técnico do Observatório.