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    La vida de las regiones de formación de estrellas masivas

    Una imagen de una región con núcleos de formación de estrellas (visto en rojo) y grupos sin estrellas (las regiones oscuras). Los astrónomos han combinado estudios estadísticos de estos datos infrarrojos con imágenes submilimétricas para estimar la edad típica de un cúmulo de formación de estrellas masivas en aproximadamente un millón de años. Los datos en rojo son de imágenes Herschel de 70 micrones, el verde y el azul son de imágenes de Spitzer IRAC de 8 y 4,5 micrones. Crédito:Battersby et al.

    Los astrónomos pueden estimar aproximadamente cuánto tiempo tarda en formarse una nueva estrella:es el tiempo que tarda el material en una nube de gas en colapsar en caída libre, y está fijado por la masa, el tamaño de la nube, y gravedad. Aunque es una aproximación, este escenario de rápido, La formación dinámica de estrellas es consistente con muchas observaciones, especialmente de fuentes donde puede fluir material nuevo hacia la nube, tal vez a lo largo de filamentos, para mantener una actividad constante. Pero esta simple imagen podría no aplicarse a los sistemas más grandes con cúmulos de estrellas y estrellas de gran masa. En lugar de un colapso rápido, el proceso puede ser inhibido por la presión, turbulencia, u otras actividades que lo retrasen.

    La astrónoma de CfA Cara Battersby y dos colegas estudiaron la formación, evolución temprana, y vidas de las regiones de formación de estrellas de gran masa y sus primeras fases evolutivas en densos, regiones moleculares. Estos grupos tienen densidades de gas de hasta diez millones de moléculas por centímetro cúbico (decenas de miles de veces más altas que las típicas en las nubes de gas); el polvo asociado con este gas bloquea la luz exterior de las estrellas, dejando el material muy frío, sólo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto. El método habitual para identificar estos grupos es con telescopios submilimétricos, que toman imágenes del cielo; Luego, los algoritmos automatizados pueden procesar las imágenes para identificar y caracterizar los grupos fríos. El problema es que incluso un grupo inactivo puede contener subregiones de actividad que no se detectan con las resoluciones espaciales relativamente pobres de los telescopios submilimétricos utilizados para ensamblar catálogos de estas regiones.

    En lugar de confiar en las imágenes submilimétricas de todos los grupos, los astrónomos examinaron cada uno de los múltiples, píxeles individuales en cada imagen de grupo y comparó los resultados con datos de infrarrojos e infrarrojos lejanos. Estas imágenes infrarrojas muestran material más caliente, incluido el de pequeñas fuentes incrustadas que pueden haber sido superadas en la imagen más grande. El infrarrojo señala la presencia de actividad de formación de estrellas en el grupo, y también caracteriza las temperaturas del polvo (que son ligeramente superiores cuando está presente dicha actividad). Los autores anclan su marco de tiempo a fuentes llamadas máseres de metanol, que se encuentran en las regiones de formación de estrellas, que duran unos 35, 000 años. Estos máseres se ven en muchos de los grupos densos, y las estimaciones razonables de sus propiedades limitan las edades de los grupos en los que se encuentran.

    Las estadísticas de todos los grupos submilimétricos e infrarrojos proporcionan una estimación de los valores típicos de la vida útil de un grupo. Los astrónomos encuentran que los cúmulos sin estrellas incrustadas duran entre 0,2 y 1,7 millones de años, mientras que los que tienen estrellas duran sólo la mitad de ese tiempo. Los tiempos, en el caso de la formación estelar, abarcan un rango de aproximadamente 0,4 a 2,4 tiempos de caída libre, en buen acuerdo con los modelos. Los resultados también demuestran que la mayor parte del gas de alta densidad se encuentra en grupos que carecen de una estrella de gran masa (sin embargo, podría ser pequeño, estrellas de baja masa presentes).


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