Ionised gas flows in the Orion Nebula: properties and environmental dependences

Abstract

Esta tesis doctoral está dedicada al análisis de los objetos Herbig-Haro (HHs) de la región central de la Nebulosa de Orión y su impacto en el gas ionizado circundante. Los HHs son chorros de gas colimados, eyectados desde protoestrellas. Aunque sus propiedades físicas y mecanismo de excitación han sido extensamente estudiados en nubes de gas neutro, la situación no es la misma con respecto a los HHs inmersos en regiones HII. El estudio de estos últimos objetos requiere el uso de espectroscopía de alta resolución espectral para poder separar su emisión de la radiación nebular de fondo, usando el corrimiento Doppler. En este trabajo, empleamos principalmente espectros de alta resolución espectral obtenidos con el espectrógrafo \Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) del Very Large Telescope (VLT) e imágenes de alta resolución espacial del Telescopio Espacial Hubble (HST). Nuestros esfuerzos se centraron en HH529II, HH529III, HH204 y HH514, objetos localizados a diferentes distancias de la estrella ionizante principal de la Nebulosa de Orión, theta1 Ori C, y con diferentes velocidades aparentes de propagación. Nuestro análisis confirma que el mecanismo de excitación principal de estos HHs es la fotoionización, a diferencia de sus contrapartes presentes en las nubes de gas neutro, excitadas por calentamiento por choques. El impacto local de los HHs en el gas fotoionizado es importante, ya que incrementan fuertemente la densidad local y disminuyen el grado de ionización. Estos fenómenos repercuten en las abundancias químicas obtenidas en regiones limitadas de la Nebulosa de Orión cuando se emplean espectros de resolución espectral intermedia o baja, donde se mezclen las distintas componentes cinemáticas.

This PhD thesis is dedicated to the analysis of Herbig-Haro objects (HHs) in the central region of the Orion Nebula and their impact on the surrounding ionised gas. HHs are collimated gas jets ejected from protostars. Although their physical properties and excitation mechanism have been extensively studied in neutral gas clouds, those HHs immersed in HII regions have been less explored. The study of these latter HHs require the use of high spectral resolution spectroscopy in order to separate their emission from the strong nebular background, using their Doppler shift. In this work, we mainly use high spectral resolution spectra from the Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) of the Very Large Telescope (VLT) and high spatial resolution Hubble Space Telescope (HST) imaging. We focus on HH529II, HH529III, HH204 and HH514, located at different distances from the main ionising star of the Orion Nebula, theta1 Ori C, and showing different apparent propagation velocities. Our theoretical and observational analysis confirms that photoionisation is the main excitation mechanism of these HHs, in contrast with their counterparts immersed in neutral gas clouds, which are excited by shock heating. These phenomena have an important impact on the chemical abundances obtained in limited regions of the Orion Nebula when intermediate or low spectral resolution spectra are used and the different kinematic components can not be resolved.