Study of H2O and OH Masers in the Region Formation of a Young High Mass Stellar Object (S255 NIRS 3)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of a study of a star formation region are presented. S255 IR, where a young high-mass star is forming (20M•). Observations in H2O were carried out on RT-22 in Pushchino, and in the OH lines at the Large Radio Telescope in Nance (France). Data observations in the H2O line at 1.35 cm were used for the period 2017–2023. Our observations in H2O showed the existence strong flares, especially in 2023. Drift was also observed emission by radial velocity for most spectral details and predominantly in the direction of decreasing radial velocity.

In OH lines 18 cm in 2008 no emission was detected. We observed OH emission in the main lines 1665 and 1667 MHz in 2015, 2023 and 2024. Structures of spectra, degrees of circular and linear polarizations varied greatly during these epoch. However, at the same time the longitudinal magnetic field vectors had predominantly two directions:  relative to the vertical, i. e. almost perpendicular to the jet or along it. Zeeman splitting was detected only in the 1667 MHz line for one pair of features: 2.26 and 2.37 km/s. The amount of splitting 0.11 km/s corresponds to a longitudinal magnetic field value of 0.31 mGs; the field is directed towards the observer.

It is assumed that the appearance of OH maser emission in 2015 associated with an accretion flares. Significant structure changes OH spectra, their degrees of polarization and very strong flares H2O maser in 2023 may be associated with a new possibility accretion flares in S255 IR.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. T. Ashimbaeva

Lomonosov Moscow State University

Email: lekht@sai.msu.ru
Russian Federation, Moscow

E. E. Lekht

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: lekht@sai.msu.ru
Russian Federation, Moscow

V. V. Krasnov

P. N. Lebedev Physical Institute of Russian Academy of Sciences

Email: lekht@sai.msu.ru
Russian Federation, Moscow

V. R. Shutenkov

P. N. Lebedev Physical Institute of Russian Academy of Sciences

Email: lekht@sai.msu.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. R. A. Burns, T. Handa, T. Nagayama, K. Sunada, and T. Omodaka, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 460(1), 283 (2016).
  2. T. R. Hunter, C. L. Brogan, G. MacLeod, C. J. Cyga-nowski, et al., Astrophys. J. Letters 837(2), id. L29 (2017).
  3. M. P. Miralles, L. Salas, I. Cruz-González, and S. Kurtz, 488(2), 749 (1997).
  4. K. Y. Lo and B. F. Burke, Astron. and Astrophys. 26, 487 (1973).
  5. B. E. Turner, Astrophys. Letters 8, 73 (1971).
  6. N. J. Evans, II, R. M. Crutcher, and W. J. Wilson, 206, 440 (1976).
  7. O. S. Bayandina, I. E. Val’tts, S. E. Kurtz, and N. N. Shakhvorostova, Astrophys. J. Supp. 256(1), id. 7 (2021).
  8. A. Baudry, J. F. Desmurs, T. L. Wilson, and R. J. Cohen, Astron. and Astrophys. 325, 255 (1997).
  9. A. D. Haschick, K. M. Menten, and W. A. Baan, 354, 556 (1990).
  10. K. M. Menten, Astrophys. J. Letters 380, L75 (1991).
  11. R. P. Norris, J. B. Whiteoak, J. L. Caswell, M. H. Wieringa, and R. G. Gough, 412, 222 (1993).
  12. A. Caratti o Garatti, B. Stecklum, R. Garcia Lopez, J. Eisloffel, et al., Nature Phys. 13(3), 276 (2017).
  13. L. Moscadelli, A. Sanna, C. Goddi, M. C. Walmsley, et al., Astron. and Astrophys. 600, id. L8 (2017).
  14. T. Hirota, R. Cesaroni, L. Moscadelli, K. Sugiyama, R. A. Burns, J. Kim, K. Sunada, and Y. Yonekura, Astron. and Astrophys. 647, id. A23 (2021).
  15. М. И. Пащенко, Е. Е. Лехт, И. И. Берулис, Астрон. журн. 78(8), 696 (2001).
  16. В. И. Слыш, М. И. Пащенко, Г. М. Рудницкий, В. М. Витрищак, П. Колом, Астрон. журн. 87(7), 655 (2010).
  17. Н. Т. Ашимбаева, Е. Е. Лехт, М. И. Пащенко, В. В. Краснов, А. М. Толмачев, Астрон. журн. 99(8), 628(2022).
  18. V. L. Fish and M. J. Reid, Astrophys. J. Suppl. 164(1), 99 (2006).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. H2O maser emission spectra of H2O in the S255 IR direction obtained in 2017. Observation epochs are indicated

Download (4MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Continuation. Same as Fig. 1 for 2018

Download (335KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Continuation. Same as Fig. 1 for 2019

Download (309KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Continuation. Same as in Fig. 1 for 2020

Download (182KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Continuation. Same as in Fig. 1 for 2021

Download (4MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Continuation. Same as in Fig. 1 for 2022

Download (98KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Conclusion. Same as Fig. 1 for 2023

Download (34KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Variability of the integral flux of H2O maser emission in the S255 IR direction. The radial velocities of the most intense parts are indicated for each maximum

Download (16KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Variability of the radial velocity of individual emission details in the H2O spectra. Large light circles mark the details at those epochs when their flux density exceeded 200 Jans. The velocity variations of the most intense details are approximated by straight line segments and these details are numbered from 1 to 12. On the left, asterisks show the positions of the H2O details for the epoch of 14 May 2017, taken from [14, Table 4]. The darkened asterisks show masers observed at 22 GHz, and the bright asterisks show masers observed at 321 GHz

Download (31KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Spectra of OH maser emission in the 1665 MHz main line towards S255 IR at the epoch of 22 November 2015. The top panel (a) shows the spectra in right (bold line) and left (thin line) circular polarisations. In panel (b), the Stokes parameter V is given. The remaining panels show the spectra in linear polarisation at antenna polarisation plane (PA) positions of 0°, 45°, 90° and 135°

Download (33KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Same as Fig. 10, but in the period of 18 October 2023

Download (40KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Same as Fig. 10, but in the period of 17 January 2024

Download (42KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Same as Fig. 10, but for the 1667 MHz line in the period of 20 November 2015

Download (41KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Same as in Fig. 10, but for the 1667 MHz line in the period of 18 October 2023

Download (39KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15. Same as Fig. 10, but for the 1667 MHz line in the period of 17 January 2024

Download (43KB)
Indexing metadata
17. Fig. 16. Variability of flux density and radial velocity of the main H2O maser part

Download (16KB)
Indexing metadata
18. Fig. 17. Plots of the degree of circular (a) and linear (b) polarisations, position angle (c) of linear polarisation of individual parts in the OH 1665 and 1667 MHz lines, as well as the direction of transverse magnetic field vectors for individual maser parts at different epochs of observations (d)

Download (65KB)
Indexing metadata
19. Fig. 18. Dependence of the radial velocity of two patterns in the OH 1665 MHz line on the antenna position angle

Download (20KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».