Investigating the magnetospheric accretion process in the young pre-transitional disk system DoAr 44 (V2062 Oph): a multiwavelength interferometric, spectropolarimetric, and photometric observing campaign

Abstract

Contexto: Estrelas jovens interagem com seu disco de acreção através de sua forte magnetosfera. Objetivos: Pretendemos investigar o processo de acreção/ejeção magnetosférica no sistema estelar jovem DoAr 44 (V2062 Oph). Métodos: Monitoramos o sistema ao longo de vários ciclos rotacionais, combinando espectropolarimetria de alta resolução em comprimentos de onda ópticos e infravermelho próximo com interferometria de infravermelho próximo de linha de base longa e fotometria multicolorida. Resultados: derivamos um período rotacional de 2,96 d da curva de luz do sistema, que é dominada por manchas estelares. Caracterizamos completamente as propriedades da estrela central a partir dos espectros ópticos de alta resolução e alta relação sinal-ruído que obtivemos durante a campanha. DoAr 44 é uma estrela jovem de 1,2 M, moderadamente agregada a partir de seu disco (M˙acc = 6,5 10−9 M ano–1) e vista com baixa inclinação (i ' 30◦). Vários perfis de linhas ópticas e de infravermelho próximo sondando os fluxos do funil de acreção (Hα, Hβ, HeI 1083 nm, Paβ) e o choque de acreção (HeI 587,6 nm) são modulados no período de rotação estelar. O perfil de linha mais variável é HeI 1083 nm, que exibe asas moduladas com desvio para o vermelho que são uma assinatura de fluxos de funil de acreção, bem como absorções profundas com desvio para o azul, indicativas de escoamentos transitórios. A análise Zeeman-Doppler sugere que a estrela hospeda um campo magnético principalmente dipolar, inclinado cerca de 20◦ no eixo de rotação, com uma intensidade atingindo cerca de 800 G na fotosfera, e até 2 ± 0,8 kG perto do choque de acreção. O campo magnético parece forte o suficiente para interromper o disco interno próximo ao raio de corrotação, a uma distância de cerca de 4,6 R? (0,043 au), o que é consistente com o 5 R? (0,047 au) limite superior que derivamos para o tamanho da magnetosfera em nosso Artigo I a partir de interferometria de linha de base longa. Conclusões: DoAr 44 é um sistema de disco pré-transicional, exibindo um gap de 25–30 au em seu disco circunstelar, com os discos interno e externo desalinhados. Em uma escala de 0,1 au ou menos, nossos resultados indicam que o sistema está constantemente acumulando de seu disco interno através de sua magnetosfera dipolar inclinada. Concluímos que, apesar de um disco altamente estruturado em grande escala, talvez a assinatura da formação planetária em andamento, o processo de acreção magnetosférica prossegue sem impedimentos no nível de interação estrela-disco.