Evidencia observacional y nuevos modelos teóricos sugieren que la acreción de material durante la formación de las estrellas (y de sus sistemas planetarios) no es tan continua como se pensaba, sino episódica y caracterizada por estructuras no simétricas. Grupos de investigación de la UNAM han sido pioneros en mostrar que la acreción y eyección de material es variable en algunos objetos. Sin embargo, no se sabe si este comportamiento es general. Gracias a mejoras tecnológicas en instrumentación astronómica en ondas de radio y en el infrarrojo, ahora es posible monitorear temporalmente decenas de objetos en el tiempo de observación que antes requería observar un par de objetos. Por lo tanto, es posible monitorear regiones de formación estelar enteras, eliminando así el sesgo de seleccionar objetos prominentes o especiales. En esta solicitud pedimos recursos para continuar un proyecto que empezamos a finales de 2012. Monitoreamos temporalmente (con decenas de observaciones por año) dos de las regiones de formación de estrellas más cercanas. Nuestro monitoreo incluye fuentes en todos los estados evolutivos de lo que se conoce como objetos estelares jóvenes (OEJs), desde las etapas más tempranas de una protoestrella embebida en su envolvente, hasta los discos protoplanetarios que han sido casi totalmente vaciados de gas. La mayoría de las observaciones son en el radio centimétrico (el cual traza el gas ionizado eyectado en jets o por fotoevaporación del disco) y en el cercano infrarrojo (en donde hay líneas que se usan principalmente para trazar la acreción hacia la estrella). Complementamos con datos de archivo o literatura en rayos X (de donde se estima la actividad cromosférica), lejano infrarrojo (temperatura) y submilimétrico (masa). El juego de datos nos permite determinar la evolución de las actividades de acreción, eyección y otros parámetros físicos como función del tiempo, tanto en escalas temporales de días a años (observando variaciones entre diferentes épocas), como en las escalas de vida de los OEJs (unos pocos millones de años, observando las diferencias de los objetos en la muestra como función de su estado evolutivo). Dos artículos usando una fracción de nuestros datos han sido ya publicados: un análisis estadístico de la variabilidad temporal en una de las regiones (Liu, Galván-Madrid, Forbrich, Rodríguez et al. 2014) y un estudio usando las imágenes profundas que resultan de concatenar todas las épocas para constreñir modelos teóricos de dispersión de discos protoplanetarios debido a fotoevaporación (Galván-Madrid, Liu, Manara, Forbrich et al. 2014). Por lo menos en el radio, nuestro monitoreo es el más completo hecho hasta la fecha. Además, debido a todas las épocas observadas y a la cercanía de las regiones, las imágenes de radio concatenadas finales (con los datos obtenidos hasta 2015) van a ser los mapas de alta resolución angular de una región de formación estelar completa más sensibles hasta la llegada del Square Kilometer Array después del año 2020.

Esperamos que el proyecto tenga dos legados principales en los años por venir: 1) Las contribuciones científicas que los miembros del equipo publicaremos en revistas arbritradas, y 2) Los juegos de datos que eventualmente haremos públicos para que otras personas puedan usarlos en sus investigaciones. 1) En cuanto a los resultados científicos, además de los 2 artículos ya publicados, planeamos contribuir con lo siguiente: - Hacer un estudio (o estudios) con el análisis de la variabilidad en los datos del VLA tomados de 2012 a 2015 en Corona Australis y Ophiucus. Este estudio debe establecer la relación entre las propiedades en el radio (magnitudes y escalas de tiempo preferentes de la variabilidad) con el estado evolutivo del OEJ, el cual es determinado por sus propiedades infrarrojas, así como con sus propiedades en rayos X. Las posibles relaciones deben ayudar a elucidar la evolución temporal (durante los diferentes estados evolutivos de los OEJs) de la acreción y eyección de material, así como de la actividad magnetosférica. Una versión preliminar de lo que pretendemos hacer fue publicada en Liu, Galván-Madrid, Forbrich, Rodríguez et al. (2014). - Hacer un estudio de la correlación temporal en escalas de tiempo cortas (semanas a meses) de los OEJs en el radio y en el cercano infrarrojo. Para ésto contamos con observaciones cuasi-simultáneas con el VLA y VLT-KMOS en Corona Australis, las cuales están siendo ejecutadas durante 2014. Con este estudio podremos verificar (o descartar) si las eyecciones en jets transportan una fracción constante del material acretado hacia la estrella. Los modelos teóricos usualmente suponen un 10 %, pero ésto nunca ha sido realmente corroborado. - Hacer un estudio usando las imágenes de radio más profundas del proyecto (producidas concatenando todas las épocas), junto con información de tasas de acreción, masas y luminosidades en rayos X, para constreñir los posibles modelos de dispersión de discos protoplanetarios. Actualmente hay un debate respecto a las causas de la dispersión de los discos para dar origen a sistemas planetarios. Los principales candidatos son la fotoevaporación debida a radiación de alta energía de la estrella central, o los efectos de los mismos protoplanetas. Estableciendo las relaciones entre las cantidades arriba mencionadas, nuestras observaciones pueden probar y descartar modelos. Una versión preliminar de este estudio usando una fracción de los datos ha sido enviada a Astronomy & Astrophysics Letters (Galván-Madrid, Liu, Manara, Forbrich et al. 2014). - Hacer estudios similares a los arriba mencionados, pero para los objetos extremos tipo Fu Ori y EXor, y ponerlos en contexto con los OEJs más típicos, con el objetivo de tener una visión amplia de la evolución temporal de los OEJs. 2) En cuanto al legado de los datos, planeamos lo siguiente: - Los datos del VLA concatenados van a ser de los mapas de radio a alta resolución angular más sensibles (ruido de 3 a 5 microJy/beam) hasta la llegada del Square Kilometer Array (SKA) después del año 2020. Considerando que por diseño escogimos las regiones de formación estelar más cercanas, en términos absolutos, obtendremos los mapas de radio más profundos en una región de formación estelar entera en la siguiente década. Planeamos hacer los mapas finales públicos para su uso por la comunidad. - Los datos de VLT-KMOS están en una situación similar a los del VLA. Dado que integramos repetidamente con telescopios de 8 m en los mismos objetos. Al final, concatenando las épocas, obtendremos mapas (cubos 3D en posición-posición-velocidad) de OEJs en el cercano infrarrojo de lo más sensible. También haremos público este producto.