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Unlocking the dynamics of Young Stellar Objects: Time-Domain Interferometry with six 4-m class telescopes

arXiv (Cornell University)

Abstract

The dynamics of the inner regions of young stellar objects (YSOs) is driven by a variety of physical phenomena, from magnetospheres and accretion to the dust sublimation rim and inner disk flows. These inner environments evolve on timescales of hours to days, exactly when bursts, dips, and rapid structural changes carry the most valuable information about star and planet formations, but remain hardly reachable with current facilities. A better reactive infrastructure with six or more telescopes, combined with alerts from large time-domain surveys (e.g., at the era of LSST/Rubin type facilities), and equipped with instruments spanning from the V-band to the thermal infrared (N), would provide the instantaneous uv-coverage and spectral diagnostics needed to unambiguously interpret and image these events as they happen. Such a world's first time-domain interferometric observatory would enable qualitatively new science: directly linking optical and infrared variability to spatially resolved changes in magnetospheric accretion, inner-disk geometry, and dust and gas dynamics in the innermost astronomical unit. Crucially, connecting these processes to outer-scale unresolved information from JWST, ALMA, and the ELT would yield a complete tomography of the planet-forming region.

Authors 35

  1. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  2. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  3. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  4. Konkoly Observatory · HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences

    Affiliation as printed

    Konkoly Observatory , HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences , Konkoly Thege Miklós út 15-17 , 1121 Budapest , Hungary

  5. Max Planck Institute for Astronomy

    Affiliation as printed

    Max Planck Institute for Astronomy , Königstuhl 17 , D-69117 Heidelberg , Germany

  6. Max Planck Institute for Astronomy

    Affiliation as printed

    Max Planck Institute for Astronomy , Königstuhl 17 , D-69117 Heidelberg , Germany

  7. Max Planck Institute for Astronomy

    Affiliation as printed

    Max Planck Institute for Astronomy , Königstuhl 17 , D-69117 Heidelberg , Germany

  8. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  9. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  10. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  11. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  12. Konkoly Observatory · HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences

    Affiliation as printed

    Konkoly Observatory , HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences , Konkoly Thege Miklós út 15-17 , 1121 Budapest , Hungary

  13. Georgia State University · Mount Wilson Observatory

    Affiliation as printed

    The CHARA Array of Georgia State University , Mount Wilson Observatory , Mount Wilson , CA 91023 , USA

  14. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  15. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  16. Goddard Space Flight Center

    Affiliation as printed

    NASA Goddard Space Flight Center , Greenbelt , MD 20771 , USA

  17. European Southern Observatory

    Affiliation as printed

    ESO , Alonso de Córdova 3107 , Vitacura , Casilla , 19001 , Santiago , Chile

  18. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  19. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  20. Nicolaus Copernicus Astronomical Center · Polish Academy of Sciences

    Affiliation as printed

    Nicolaus Copernicus Astronomical Centre , Polish Academy of Sciences , Bartycka 18 , 00-716 Warszawa , Poland

  21. Leiden University · Leiden Observatory

    Affiliation as printed

    Leiden Observatory , Leiden University , Einsteinweg 55 , 2333 CC Leiden , The Netherlands

  22. Centre National de la Recherche Scientifique · Konkoly Observatory · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Konkoly Observatory , HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences , Konkoly Thege Miklós út 15-17 , 1121 Budapest , Hungary

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  23. Atacama Large Millimeter Submillimeter Array · European Southern Observatory

    Affiliation as printed

    ALMA Observatory , Alonso de Córdova 3107 , Vitacura , Santiago , Chile

    ESO , Alonso de Córdova 3107 , Vitacura , Casilla , 19001 , Santiago , Chile

  24. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  25. Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

    Affiliation as printed

    Institut für Theoretische Physik und Astrophysik , Christian-Albrechts-Universität zu Kiel , Leibnizstraße 15 , 24118 Kiel , Germany

  26. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  27. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  28. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  29. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Paris Cité · Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives · Université Paris-Saclay · Astrophysique, Instrumentation et Modélisation · CEA Paris-Saclay

    Affiliation as printed

    Université Paris-Saclay , Université Paris Cité CEA , CNRS , AIM , 91191 , Gif-sur-Yvette , France

  30. Centre National de la Recherche Scientifique · Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble · Université Grenoble Alpes

    Affiliation as printed

    Université Grenoble Alpes , CNRS , IPAG , 38000 Grenoble , France

  31. Centre National de la Recherche Scientifique · Université Côte d'Azur · Lagrange Laboratory · Observatoire de la Côte d’Azur

    Affiliation as printed

    Université Côte d'Azur , Observatoire de la Côte d'Azur , CNRS , Laboratoire Lagrange , Nice , France

  32. Leiden University · Leiden Observatory

    Affiliation as printed

    Leiden Observatory , Leiden University , Einsteinweg 55 , 2333 CC Leiden , The Netherlands

  33. Konkoly Observatory · HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences

    Affiliation as printed

    Konkoly Observatory , HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences , Konkoly Thege Miklós út 15-17 , 1121 Budapest , Hungary

  34. Max Planck Institute for Radio Astronomy

    Affiliation as printed

    Max-Planck-Institut für Radioastronomie , Auf dem Hügel 69 , 53121 , Bonn , Germany

  35. Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

    Affiliation as printed

    Institut für Theoretische Physik und Astrophysik , Christian-Albrechts-Universität zu Kiel , Leibnizstraße 15 , 24118 Kiel , Germany

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References 0