Post basado (Abreu-Vicente et al. 2016). English version 🇬🇧🇺🇸
Artículo de divulgación sobre este trabajo y con autoría de Dr. Jorge Abreu Vicente apareció indicado en la portada del número de marzo de 2022 de la revista astronomía.
Herschel revela que los filamentos son prevalentes en las nubes moleculares, y los lugares preferenciales de formación estelar
El campo de la formación estelar ha vivido recientemente una nueva juventud gracias a las observaciones de infrarrojo con los telescopios espaciales Herschel y Spitzer. Hasta su lanzamiento, los astrónomos sabíamos ya que las estrellas se forman en las zonas más densas y frías del Universo: las nubes moleculares (Jorge Abreu-Vicente 2023). Sin embargo, Herschel dio una nueva y más detallada visión de éste hecho.
Herschel reveló que las estrellas se forman principalmente en el interior de estructuras de forma filamentaria dentro de nubes moleculares. Las dimensiones típicas de dichos filamentos son de longitudes de entre 1 y 30 años luz y masas de unas 1000 veces la de nuestro Sol (estos filamentos tendrían la posibilidad de crear varios centenares de estrellas cómo la nuestra). Con dicha revelación quedó claro que los filamentos son una parte clave de la formación estelar y de la evolución de nubes moleculares dónde ésta tiene lugar.
Nessie desafía nuestro entendimiento del medio interestelar
Recientemente se ha descubierto una estructura filamentaria, bautizada como Nessie (Jackson et al. 2010), con una longitud de 240 años luz y una masa total de 42000 soles! Este descubrimiento ha dejado boquiabiertos a los astrónomos debido a su clara desviación del resto de estructuras filamentarias conocidas hasta la fecha. Sin embargo, impactó aún más en la comunidad astrofísica teórica. Y es que siguiendo las actuales teorías sobre formación estelar y estructura de nubes moleculares, un filamento de tal magnitud debería colapsar gravitacionalmente sobre su eje longitudinal de una forma tan rápida que su observación no debería ser posible.
Las preguntas llegan solas: están las observaciones equivocadas? Quizá debemos revisar nuestras teorías de formación estelar? Es Nessie un caso especial o podremos encontrar más estructuras en nuestra galaxia si buscamos por ellas? Una característica muy interesante de Nessie es que las observaciones muestran que es parte de uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. Si hubiera una red de filamentos similares y dado que las estrellas se forman en filamentos, podríamos estar ante el inicio de la respuesta a la elusiva pregunta de cómo se forman las estrellas en el contexto galáctico? En otras palabras, qué procesos conducen la formación estelar a escalas galácticas? Este artículo está dirigido al primer paso necesario para contestar todas estas preguntas. Otear la Vía Láctea en busca de estructuras similares a Nessie.
El primer censo galáctico de filamentos gigantes
En el artículo mostramos el descubrimiento de otras 16 estructuras similares a Nessie (Este post tiene carácter divulgador. Para detalles en cómo descubrir las estructuras, (Abreu-Vicente et al. 2016)). Por lo que demostramos que Nessie no está sólo en este mundo. Las estructuras reveladas por nuestro trabajo tienen tamaños de hasta 500 años luz y contienen la masa de hasta 100000 soles como el nuestro. Sin embargo, nuestro trabajo muestra que dichas estructuras no se encuentran únicamente en los brazos espirales, sino que pueden aparecer también en regiones no asociadas a brazos espirales.
Estos resultados dejan otra pregunta clara: hay diferencias fundamentales en las propiedades de los filamentos gigantes dependiendo de si se hallan o no en los brazos espirales? Nuestros cálculos muestran claramente que los filamentos gigantes asociados a brazos espirales tienen mucho mayor potencial para la formación de estrellas. En otras palabras, los filamentos en los brazos tienen mayores masas concentradas a alta densidad. Para entender esta afirmación, leer (Jorge Abreu-Vicente 2023) en dónde mostramos la relación directa entre gas denso y capacidad de formación estelar.
Hasta ahora, nos hemos centrado en la Vía Láctea. Sin embargo, debido a formar parte de ella, nuestra visión no es tan directa cómo podría serlo si pudiéramos observar la Galaxia desde su zénit. Como no podemos hacerlo por razones técnicas, veamos qué encontramos en otras galaxias, y si las observaciones corroboran nuestros resultados en la Vía Láctea. En el proyecto PAWS (Schinnerer et al. 2013), se han hecho cuidadosas observaciones de las nubes moleculares de la galaxia M51 (Figura 4). En ellas, se pueden observar infinidad de estructuras filamentarias similares a Nessie y nuestros filamentos gigantes. Tras llevar a cabo una serie de cálculos con sus datos, los resultados sugieren que la tendencia a mayor potencial de formación estelar en los filamentos de brazos espirales se mantiene en galaxias cercanas (al menos en M51).
Queda ahora en manos de la comunidad científica seguir adelante con estos resultados y generar nuevas observaciones para finalmente revelar el secreto de la formación estelar a escala galáctica. Y, por extensión, de la evolución de nubes moleculares a escalas de galaxias enteras. Desafortunadamente, las observaciones necesarias requieren niveles de detalle y nitidez extremos, accesibles probablemente solo a telescopios como ALMA. Y esto presenta una serie de desafíos que sugieren que nuestra búsqueda necesitará al menos una década para llegar a buen puerto.
Referencias
Cómo citar
@online{jorge abreu-vicente2023,
author = {Jorge Abreu-Vicente, Dr.},
title = {Paleontología Galáctica: desenterramos una tela de araña
galáctica},
date = {2023-11-02},
url = {https://drAbreu.github.io/web/es/posts/2023-11-02-filamentos-moleculares-gigantes/},
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