Scheda HeART FINAL




Informazioni generali

HeART: High Angular and spectral Resolution Techniques to resolve the inner circumstellar disc of YSOs

HeART

Progetto

R & D

Infrastruttura Inaf

Infrastruttura Internazionale

RSN2

Attività: Nuova; Data inizio: 2023; Data fine: 2025

fabrizio.massi fabrizio.massi@inaf.it

Il progetto sfrutta l'esperienza dei proponenti nell'alta risoluzione (interferometria radio/ottica/infrarossa, ottica adattiva, spettroscopia, telescopi spaziali) per ottenere mappe accurate dei dischi interni di oggetti stellari giovani. Si prefigge di di testare modelli di accrescimento ed eiezione applicando e migliorando modelli dinamici e codici di trasporto radiativo (MCFOST) già disponibili.  Saranno usate osservazioni ad alta risoluzione spaziale e spettrale da strumenti stato dell'arte (GIARPS/TNG,GRAVITY/VLTI,MIRI/JWST,ERIS/VLT). Una parte tecnica prevede di 1) sviluppare un'interfaccia GUI user-friendly per ricostruzione di immagini da interferometria ottico/infrarossa; 2) realizzare tecniche/dispositivi di tracking per permettere l'uso di GIARPS/TNG su target deboli in ottico.


This project combines the expertise gained by the participants in high-resolution observations (optical/IR/radio interferometry, adaptive optics, spectrographs, space telescopes) to obtain an unprecedented insight of the inner discs of young stellar objects. Its aim is to test accretion and jet launching models by applying and improving already existing dynamical and radiative-transfer codes (MCFOST). We will use high-spatial and -spectral resolution observations with state-of-the-art instruments (GIARPS/TNG, GRAVITY/VLTI, MIRI/JWST, ERIS/VLT). A technical part functional to the project involves: 1) providing a user-friendly GUI interface for image reconstruction from optical/IR interferometry and 2) developing tracking techniques/devices for TNG to employ GIARPS on faint optical targets.

Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari

Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa

Infrastrutture da Terra (utilizzo)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 14
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. ARCETRI 1 0 0.30 0.30 0.30 0 0 0 0 0.00
O.A. CAPODIMONTE 1 0 0.20 0.20 0.10 0 0 0 0 0.00
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
O.A. ABRUZZO 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IAPS ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IRA BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
O.A. CAGLIARI 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
O.A. TORINO 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 2 0 0.50 0.50 0.40 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 INAF-OACN; University College Dublin 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
0.0 0.0 0.0 106000.0 94000.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 https://doi.org/10.1051/0004-6361/202245235 The SOUL view of IRAS20126+4104. Kinematics and variability of the H2 jet from a massive protostar, Massi F., Caratti o Garatti A., et al., 2023, , A&A, in Press, 2023arXiv230106832M "We exploit the increased sensitivity of the recently installed AO SOUL at the LBT to obtain new high-spatial-resolution NIR images of the massive young stellar object IRAS20126+4104 and its outflow. We aim to derive the jet proper motions and kinematics, as well as to study its photometric variability by combining the novel performances of SOUL together with previous NIR images. We used both broad-band (Ks, K′) and narrow-band (Brγ, H2) observations from a number of NIR cameras (UKIRT/UFTI,SUBARU/CIAO,TNG/NICS,LBT/PISCES,and LBT/LUCI1) to derive maps of the continuum and the H2 emission in the 2.12 μm line. Three sets of images, obtained with AO systems (CIAO,2003; FLAO,2012; SOUL,2020), allowed us to derive the proper motions of a large number of H2 knots along the jet. Photometry from all images was used to study the jet variability. We derived knot proper motions in the range of 1.7-20.3 mas yr−1 (i.e. 13-158 km s−1 at 1.64 kpc, avg. outflow tangential velocity ∼ 80 km s−1). The derived knot dynamical age spans a ∼ 200-4000 yr interval. A ring-like H2 feature near the protostar location exhibits peculiar kinematics and may represent the outcome of a wide-angle wind impinging on the outflow cavity. Both H2 geometry and velocities agree with those inferred from proper motions of the H2O masers, located at a smaller distance from the protostar. Although the total H2 line emission from the knots does not exhibit time variations at a >˜ 0.3 mag level, we have found a clear continuum flux variation (radiation scattered by the dust in the cavity opened by the jet) which is anti-correlated between the blue-shifted and red-shifted lobes and may be periodic (with a period of ∼ 12-18 yr). We suggest that the continuum variability might be related to inner-disc oscillations which have also caused the jet precession."
2 10.1038/s41586-020-2613-1 Titolo: A measure of the size of the magnetospheric accretion region in TW Hydrae Autori:and R. Garcia~Lopez and A. Natta and A. Caratti o~Garatti and T. P. Ray and R. Fedriani and M. Kout .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Nature Anno pubblicazione:2020
3 10.1051/0004-6361/202037583 Titolo: The GRAVITY young stellar object survey Autori:and A. Caratti o Garatti and R. Fedriani and R. Garcia Lopez and M. Koutoulaki and K. Perraut and H .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2020
4 K55-78730 GIARPS/GRAVITY Survey: Broad-Band 0.44-2.4 Micron High-Resolution Spectra of T-Tauri and Herbig AeBe Stars - Combining High Spatial and High Spectral Resolution Data to Unveil the Inner Disc Physics, Massi F., Caratti o Garatti A., et al., 2019, in JET Simulations, Experiments, and Theory, Astrophysics and Space Science Proceedings, Volume 55. ISBN 978-3-030-14127-1. Springer Nature Switzerland AG, p. 133
5 10.1051/0004-6361/201731058 Titolo: The wind and the magnetospheric accretion onto the T Tauri star S Coronae Australis at sub-au resolution Autori:and R. Garcia Lopez and K. Perraut and A. Caratti o Garatti and B. Lazareff and J. Sanchez-Bermudez .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2017
6 10.1038/nphys3942 Titolo: Disk-mediated accretion burst in a high-mass young stellar object Autori:A. Caratti o Garatti and B. Stecklum and R. Garcia Lopez and J. Eislöffel and T. P. Ray and A. San .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Nature Physics Anno pubblicazione:2016
7 10.1051/0004-6361/201628203 Titolo: Tracing jet emission at the base of a high-mass YSO Autori:A. Caratti o Garatti and B. Stecklum and G. Weigelt and D. Schertl and K.-H. Hofmann and S. Kraus a .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2016
8 10.1093/mnras/stv2664 Titolo: Investigating the origin and spectroscopic variability of the near-infrared H\hspace0.167emi lines in the Herbig star VV~Ser Autori:Rebeca Garcia Lopez and Ryuichi Kurosawa and Alessio Caratti o Garatti and Alexander Kreplin and Ge .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2015
9 10.1051/0004-6361/201526002 Titolo: AMBER/VLTI high spectral resolution observations of the Br$\less$i$\greater$$\upgamma$$\less$/i$\greater$emitting region in HD\hspace0.167em98922 Autori:A. Caratti o Garatti and L. V. Tambovtseva and R. Garcia Lopez and S. Kraus and D. Schertl and V. P .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2015
10 10.1088/1538-3873/128/965/073001 Titolo: Deriving the Extinction to Young Stellar Objects using [Fe II] Near-infrared Emission Lines: Prescriptions from GIANO High-resolution Spectra Autori:T. Pecchioli and N. Sanna and F. Massi and E. Oliva Publisher:IOP Publishing Rivista: Publications of the Astronomical Society of the Pacific Anno pubblicazione:2016



Informazioni Pubbliche

<p>Circumstellar discs; Jets; Stellar accretion; Young Stellar Objects; Astronomical techniques: optical interferometry, infrared spectroscopy, high angular resolution; <br></p>

<p>INAF ha già acquisito una certa leadership nel campo di accrescimento e jet da stelle giovani (si veda la scheda JEDI). Nel campo delle osservazioni interferometriche O/IR, però, le uniche esperienze importanti sono state acquisite dai proponenti di questo programma. Benché altri istituti non nazionali siano molto più avanti nel campo dell'interferometria O/IR, c'è ancora spazio per recuperare un ruolo importante. In particolare, uno degli obiettivi fondamentali di questo progetto è quello di combinare l'expertise ottenuta nella spettroscopia infrarossa a larga banda grazie ad una facility nazionale stato dell' arte come GIANO con quella relativa all'interferometria O/IR. In questo particolare settore c'è la possibilità di acquisire una leadership importante se si opera con rapidità. C'è inoltre la possibilità per INAF di entrare nel GTO di GRAVITY+ attraverso la collaborazione scientifica.<br></p>

<p>GIARPS/TNG; VLTI/ESO; JWST; VLT/ESO; JVLA<br></p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 fabrizio.massi fabrizio.massi@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE PI X X X X X X X OK
2 alessio.caratti alessio.caratti@inaf.it O.A. CAPODIMONTE Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
3 felice.cusano felice.cusano@inaf.it OAS BOLOGNA Y TECNOLOGO co-I X X X X X X X OK
4 elisa.dicarlo elisa.dicarlo@inaf.it O.A. ABRUZZO Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
5 davide.elia davide.elia@iaps.inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
6 andrea.giannetti andrea.giannetti@inaf.it IRA BOLOGNA Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
7 silvia.leurini silvia.leurini@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
8 luca.moscadelli luca.moscadelli@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE ASTRONOMO co-I X X X X X X X OK
9 marco.padovani marco.padovani@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
10 eugenio.schisano eugenio.schisano@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
11 alberto.sanna alberto.sanna@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
12 nicoletta.sanna nicoletta.sanna@inaf.it O.A. ARCETRI Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK
13 andrea.tozzi andrea.tozzi@inaf.it O.A. ARCETRI Y TECNOLOGO co-I X X X X X X X OK
14 claudio.zanni zanni@oato.inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE co-I X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 rebeca.garcia rebeca.garcia@inaf.it INAF-OACN; University College Dublin N Associato INAF co-I [0, 0, 0] [0.2, 0.2, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Un'attività limitata legata al presente progetto è stata finanziata tramite PRIN-INAF STRADE (si veda l'omonima scheda INAF coordinata da J.M. Alcalà) con fondi per un assegno di ricerca di 1 anno (fondi 2021). Si noti che l'assegno è stato cogestito con altri co-I dell'unità di Arcetri di STRADE che non partecipano all'attività della presente scheda. Nell'inviluppo complessivo si indica comunque il finanziamento ottenuto attraverso il PRIN STRADE. Nel 2019 si sono utilizzati 0.8 keuro da fondi ricerca di base per osservazioni, inclusi nell'inviluppo. Le relative funzioni obiettivo sono comunque inserite nella scheda.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 Large Grant associato 0 0 0 106000 94000 0 0 200000


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)