The Lambda Orionis star forming region. Spectroscopic Characterization

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica. Fecha de lectura: 21-09-2009Resumen La regi´on de formaci´on estelar Orionis, situada en la cabeza de Ori´on, forma parte de la nube molecular de Ori´on pero situado a unos 15 grados al Norte del centro del complejo (con una declinaci´on ∼10o). La estrella Ori es el miembro m´as brillante del c´umulo central Collinder 69. ´Este es un c´umulo abierto compacto y bien definido. Otras dos asociaciones algo menores se encuentran situadas cerca de Collinder 69 y est´an asociados a las nubes moleculares Barnard 30 y Barnard 35. En el infrarrojo medio y a 21 cm, Ori marca el centro de burbuja circular de cuatro grados de di´ametro formada por polvo y gas y que se cree que es el resultado de los vientos estelares procedentes de los miembros m´as masivos del c´umulo o por una explosi´on de supernova cuyo progenitor habr´ıa sido el miembro m´as masivo del c´umulo. Las propiedades de estas tres asociaciones son muy diversas. Collinder 69 es un c´umulo muy rico con una estrella de tipo espectral O (la propia Ori – O8III), aproximadamente una docena de estrellas tipo B y un buen n´umero de estrellas de baja masa y enanas marrones; sin embargo Barnard 30 y Barnard 35 parecen estar formados exclusivamente de estrellas de baja masa. Adem´as la frecuencia de estrellas TTauri Cl´asicas en las asociaciones en torno a Barnard 30 y Barnard 35 parece ser mucho m´as elevada que la de Collinder 69. As´ı, la regi´on de formaci´on estelar Ori conforma el perfecto laboratorio para estudiar los procesos formaci´on estelar. La motivaci´on de esta tesis es estudiar y comparar las propiedades de los miembros individuales de estas tres regiones, en particular la evoluci´on de los discos y su dependencia con la masa estelar. Hemos recopilado una gran variedad de observaciones espectrosc´opicas a muy diferentes resoluciones que nos han permitido establecer la pertenencia al c´umulo de un gran n´umero de fuentes y el estudio detallado de las propiedades de las fuentes que albergan discos, as´ı como de aquellas (mas evolucionadas) que ya carecen de ellos. Hemos estudiado objetos desde Clase I/II (cuando la protoestrella central est´a rodeada de un disco y embebida en una envoltura de gas y polvo)) a Clase II (CTTs, en las que la envoltura ya ha desaparecido pero el disco de acrecimiento aun perdura), y Clase III (WTTs, cuando el disco ya ha desaparecido). Al comparar estos resultados para las distintas asociaciones queremos abordar cuestiones que pudieran tener dependencia con el entorno como la frecuencia de discos y la estructura radial de los mismos en funci´on del entorno.Abstract The Lambda Orionis Star Forming Region is part of the Orion molecular cloud complex, it is located about 15 degree north of the center of the complex ( ∼ 10 degrees). Ori, itself is the brightest member of Collinder 69, a well-defined, compact open cluster at the center of the star forming region. Two other already identified and somewhat smaller clusters lie near Collinder 69 and are associated with the Barnard 30 and Barnard 35 molecular clouds. At mid-infrared wavelengths and 21 cm, Ori marks the center of a four degree diameter circular shell of gas and dust thought to be the result of winds from the high mass stars in the cluster or from a supernova whose progenitor was the highest mass member of the cluster. The properties of these three associations are quite diverse. Collinder 69 is quite rich, with one O star ( Ori itself) and of order a dozen B stars and a well-populated sequence of lowmass stars and brown dwarfs whereas the Barnard 30 and Barnard 35 associations appear to be almost entirely composed of low-mass stars. Moreover, the fraction of Classical TTauri low-mass stars in the Barnard 30 and Barnard 35 clusters seems to be much higher than that of Collinder 69. Thus, we believe that the Ori star-forming region can serve as a valuable testbed for star formation studies. It is the comparative properties of the individual members of these three regions what leads the work presented here. In particular, the evolution of the disks and its dependence with the stellar mass. We have gathered a wide variety of spectroscopic observations with very different resolutions. These spectra have allowed us to stablish membership to the various associations and the detailed study of the properties of sources harbouring disks as well as those (more evolved) that have cleared them. We have analyzed spectra from sources at different evolutionary stages; from Class I/II (when the central protostar is surrounded by a disk and still embedded within a dust/gas envelope), to Class II (or Classical T Tauri stars, where the envelope has disappeared but the accretion disk remains), and Class III (weak line T Tauri stars, when only a fast rotating star remains). By comparing these results for the three associations, we aim to address the questions of the frequency and radial structure of circumstellar disks as a function of environment