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    Núcleos de polvo frío en la zona central de la Vía Láctea

    Una imagen de tres colores de la zona molecular central de la Vía Láctea en gas molecular denso (rojo), infrarrojo lejano (verde), e infrarrojo cercano (azul); las regiones principales están etiquetadas. Los astrónomos han elaborado un nuevo catálogo de los más densos, núcleos de formación de estrellas en toda la región. Crédito:Battersby et al. 2020

    La zona molecular central de la Vía Láctea (CMZ) abarca los 1600 años luz más internos de la galaxia (a modo de comparación, el sol tiene 26, 600 años luz de distancia del centro galáctico) e incluye un vasto complejo de nubes moleculares que contiene alrededor de sesenta millones de masas solares de gas molecular. El gas en estas nubes existe en condiciones físicas más extremas que en otras partes de la galaxia en promedio, con mayores densidades y temperaturas, presiones más intensas, campos magnéticos, y turbulencia, y una mayor abundancia de rayos cósmicos y radiación ultravioleta y de rayos X. Por lo tanto, el CMZ es un laboratorio único para estudiar la formación de estrellas:estas condiciones no solo se observan raramente en el resto de la Vía Láctea, parecen ser similares a las condiciones en las galaxias formadoras de estrellas extremadamente luminosas en el universo temprano y ofrecen una visión indirecta de la comprensión de la historia cósmica de la formación estelar que de otro modo no sería posible actualmente. Sin embargo, hay un enigma:la tasa de formación de estrellas en la CMZ es mucho menor de lo esperado, apenas una décima parte de la masa solar por año.

    Se entiende que los lugares de nacimiento de las estrellas son las regiones más densas en las nubes moleculares gigantes (GMC), llamados 'grumos, 'cuyos tamaños característicos son de uno a 10 años luz. Estos grupos se fragmentan aún más en "núcleos" unidos gravitacionalmente cuyos tamaños característicos son unas diez veces más pequeños; Los sistemas estelares individuales pueden formarse a partir de los núcleos. La naturaleza de las transiciones entre estas etapas evolutivas requiere grandes estudios de las estructuras tanto formadoras de estrellas como no formadoras de estrellas a través del continuo jerárquico de escalas y condiciones físicas relevantes. Los astrónomos de CfA Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang, y Volker Tolls y sus colegas han publicado la encuesta CMZoom, un mapa completo e imparcial del gas de alta densidad en la región. Las regiones de alta densidad se cuantifican por la cantidad de gas hidrógeno molecular a lo largo de su línea de visión y se caracterizan por tener tanto polvo que la luz visible está completamente bloqueada.

    La encuesta fue el resultado de una gran Programa de matriz submilimétrica de 550 horas y resultó en nuevos catálogos de núcleos compactos en la región. Hay 285 núcleos separados que se descubrieron sin ambigüedades; otros 531 tienen identificaciones más provisionales. Los núcleos en la CMZ, como en otros lugares, son sitios potenciales para futuros cúmulos de estrellas, pero la emisión brillante de primer plano y fondo hacia el centro galáctico hace que sea difícil determinar con precisión las masas de estos núcleos, dejando este predictor crítico de la formación de estrellas altamente incierto (la emisión es también una de las razones por las que este catálogo fue tan difícil de preparar). Sin embargo, los astrónomos pudieron estimar el potencial máximo de formación de estrellas de los núcleos en su catálogo haciendo suposiciones generales pero realistas sobre las masas de los núcleos. temperaturas y otras propiedades. Encuentran una tasa de formación de estrellas potencial máxima de entre 0.08-2.2 masas solares por año, quizás incluso tanto como la tasa de formación estelar promedio actual en toda la galaxia. El resultado destaca la desconcertante debilidad de la formación estelar actual en la CMZ. La encuesta, catalogando todos los núcleos para su estudio, es un paso más hacia la comprensión de la formación de estrellas en los entornos extremos presentes en la CMZ y el universo temprano.


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