La corsa alla formazione stellare

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Correre è raramente il termine che viene in mente quando si considera l'astronomia. Sebbene una stima approssimativa dei requisiti per il collasso sia discussa nelle lezioni introduttive di astrofisica (Vedi: Criterio di massa dei jeans) questa formulazione lascia fuori diversi elementi che entrano in gioco nell'universo reale. Sfortunatamente per gli astronomi, questi effetti possono essere sottili ma significativi ma districarli è l'argomento di un recente documento caricato sul server di prestampa arXiv.

Il criterio di massa dei jeans prende in considerazione solo una nuvola di gas in isolamento. Se crollerà o meno dipenderà dal fatto che la densità sia sufficientemente alta. Ma come sappiamo, le stelle non si formano isolatamente; Si formano in vivai stellari che formano centinaia o migliaia di stelle. Queste stelle in formazione si contraggono sotto gravità, e così facendo si riscaldano. Ciò aumenta la pressione locale e rallenta la contrazione, oltre a emettere radiazioni aggiuntive che influiscono anche sulla nuvola in generale. Allo stesso modo, anche i venti solari (particelle che scorrono dalla superficie delle stelle formate) e le supernovae possono interrompere l'ulteriore formazione. Questi meccanismi di feedback sono il bersaglio di un nuovo studio di un gruppo di astronomi guidato da Laura Lopez dell'Università della California Santa Cruz.

Per studiare il funzionamento di ciascun meccanismo di feedback, il gruppo ha selezionato la Nebulosa Tarantola (alias 30 Doradus o NGC 2070), una delle più grandi regioni di formazione stellare facilmente accessibili agli astronomi poiché risiede nella Grande Nuvola Magellanica. Questa regione è stata selezionata per le sue grandi dimensioni angolari che hanno permesso al team di avere buone risoluzioni spaziali (fino a scale più piccole di un parsec) oltre ad essere ben al di sopra del piano della nostra galassia per ridurre al minimo l'interferenza da fonti di gas nella nostra galassia .

Per condurre il loro studio, il team di Lopez ha suddiviso 30 Dor in 441 singole regioni per valutare il funzionamento di ciascun meccanismo di feedback in diverse parti della nebulosa. Ogni "scatola" consisteva in una colonna che tagliava attraverso la nebulosa che era un semplice 8 parsec su un lato per garantire una qualità sufficiente dei dati attraverso l'intero spettro poiché le osservazioni venivano usate dai radiotelescopi ai raggi X e utilizzavano i dati da Spitzer e Hubble.

Forse non sorprende che il team abbia scoperto che meccanismi di feedback diversi svolgevano ruoli diversi in luoghi diversi. Chiudere l'ammasso stellare centrale (<50 parsecs), la pressione delle radiazioni ha dominato gli effetti sul gas. Inoltre, la pressione del gas stesso ha svolto il ruolo più forte. Un altro potenziale meccanismo di feedback è stato quello del gas "caldo" che viene eccitato dall'emissione di raggi X. Ciò che il team ha scoperto è che, sebbene ci sia una quantità significativa di questo materiale, la densità della nebulosa è insufficiente per intrappolarlo e consentirgli di avere un grande effetto sulla pressione complessiva. Piuttosto, hanno descritto questa parte come "fuoriuscita dai pori".

Questa ricerca è tra le prime ad esplorare a livello osservazionale, su larga scala, molti dei meccanismi proposti dai teorici in passato. Sebbene tale ricerca possa sembrare insignificante, questi meccanismi di feedback avranno grandi effetti sulla distribuzione di masse stellari (nota come Funzione di massa iniziale). Questa distribuzione determina quali quantità relative di stelle massicce aiutano a creare elementi pesanti e guidare l'evoluzione chimica delle galassie nel loro insieme.

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