Cúmulo de superestrellas

Tipo de cúmulo abierto joven muy masivo que se cree que es el precursor de un cúmulo globular.

Un cúmulo superestelar ( SSC ) es un cúmulo abierto joven muy masivo que se cree que es el precursor de un cúmulo globular . ^[1] Estos cúmulos se denominan "super" porque son relativamente más luminosos y contienen más masa que otros cúmulos estelares jóvenes. ^[2] Sin embargo, el SSC no tiene por qué ser físicamente más grande que otros cúmulos de menor masa y luminosidad. ^[3] Por lo general, contienen una gran cantidad de estrellas jóvenes y masivas que ionizan una región HII circundante o una denominada "región HII ultradensa (UDHII)" en la Vía Láctea ^[4] o en otras galaxias (sin embargo, los SSC no siempre tienen que estar dentro de una región HII). La región HII de un SSC está a su vez rodeada por un capullo de polvo . En muchos casos, las estrellas y las regiones HII serán invisibles para las observaciones en ciertas longitudes de onda de la luz, como el espectro visible, debido a los altos niveles de extinción . Como resultado, las SSC más jóvenes se observan y fotografían mejor en radio e infrarrojo . ^[5] Se han encontrado SSC, como Westerlund 1 (Wd1), en la Vía Láctea. ^[6] Sin embargo, la mayoría se han observado en regiones más lejanas del universo. Solo en la galaxia M82 , se han observado e identificado 197 SSC jóvenes utilizando el telescopio espacial Hubble. ^[7]

En general, se ha observado que los SSC se forman en las interacciones entre galaxias y en regiones de altas cantidades de formación estelar con presiones lo suficientemente altas como para satisfacer las propiedades necesarias para la formación de un cúmulo estelar. ^[2] Estas regiones pueden incluir galaxias más nuevas con mucha formación estelar nueva, galaxias enanas con brotes de formación estelar , ^[8] brazos de una galaxia espiral que tienen una alta tasa de formación estelar y en la fusión de galaxias. En una revista astronómica publicada en 1996, utilizando imágenes tomadas en el espectro ultravioleta (UV) por el telescopio espacial Hubble de anillos de formación estelar en cinco galaxias barradas diferentes, se encontraron numerosos cúmulos estelares en cúmulos dentro de los anillos que tenían altas tasas de formación estelar. Se descubrió que estos cúmulos tenían masas de aproximadamente10 ³  M _☉ a10 ⁵  M _☉ , edades de alrededor de 100 Myr y radios de alrededor de 5 pc, y se cree que evolucionan en cúmulos globulares más adelante en sus vidas. ^[9] Estas propiedades coinciden con las encontradas en los SSC.

Caracteristicas y propiedades

Características y propiedades típicas de las SSC:

• Masa ${\displaystyle \gtrsim }$ 10 ⁵  M _☉ ^[2]
• Radio ≈ 5 pc ≈10 ¹⁹  centímetros ^[2]
• Edad ≈ 100 Myr ^[2] (aunque otras fuentes afirman que las SSC observadas tienen una edad de 1 Gyr ^[3] )
• Grandes densidades de electrones = ${\displaystyle n_{\text{e}}}$10 ³ –10 ⁶  cm ⁻³ (esta es una propiedad de la región HII asociada con el SSC)
• Presiones = ${\displaystyle P/}$ ${\displaystyle k_{\text{B}}}$10 ⁷ –10 ¹⁰  K ⋅cm ⁻³ . ^[5] (esta es una propiedad de la región HII asociada con el SSC)

Contribuciones del telescopio espacial Hubble

Dado el tamaño relativamente pequeño de las SSC en comparación con sus galaxias anfitrionas, los astrónomos han tenido problemas para encontrarlas en el pasado debido a la resolución limitada de los telescopios terrestres y espaciales en ese momento. Con la introducción del Telescopio Espacial Hubble (HST) en la década de 1990, encontrar SSC (así como otros objetos astronómicos) se volvió mucho más fácil gracias a la mayor resolución del HST (resolución angular de ~1/10 de segundo de arco ^[10] ). Esto no solo ha permitido a los astrónomos ver SSC, sino que también les ha permitido medir sus propiedades, así como las propiedades de las estrellas individuales dentro de la SSC. Recientemente, una estrella masiva, Westerlund 1-26 , fue descubierta en la SSC Westerlund 1 en la Vía Láctea. Se cree que el radio de esta estrella es mayor que el radio de la órbita de Júpiter alrededor del Sol. ^[11] Básicamente, el HST busca en el cielo nocturno, específicamente en las galaxias cercanas, cúmulos estelares y "objetos estelares densos" para ver si alguno tiene propiedades similares a las de un SSC o un objeto que, en su vida, evolucionaría hasta convertirse en un cúmulo globular. ^[3]

Lista de SSC

Referencias

1. Gallagher y Grebel (2002). "Cúmulos estelares extragalácticos: especulaciones sobre el futuro". Cúmulos estelares extragalácticos, Simposio de la IAU . 207 : 207. arXiv : astro-ph/0109052 . Código Bibliográfico :2002IAUS..207..745G.
2. Johnson, Kelsey (2001). "Las propiedades de los cúmulos de superestrellas en una muestra de galaxias con brotes de formación estelar" (PDF) . Código Bibliográfico :2001PhDT......182J. S2CID  117321058. Archivado desde el original (PDF) el 27 de febrero de 2017. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
3. de Grijs, Richard. ""Súper "cúmulos de estrellas" (PDF) . {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
4. Kobulnicky, Henry A. y Johnson, Kelsey E. (1999). "Firmas de los estallidos estelares más jóvenes: fuentes de radio de Bremsstrahlung térmicas ópticamente gruesas en Henize 2-10". Astrophysical Journal . 527 (1): 154–166. arXiv : astro-ph/9907233 . Código Bibliográfico :1999ApJ...527..154K. doi :10.1086/308075. S2CID  15431678.
5. Johnson (2004). "Regiones HII ultracompactas extragalácticas: sondeo de los entornos de nacimiento de los cúmulos de superestrellas". Serie de conferencias de la ASP . 527 : 322. arXiv : astro-ph/0405125 . Código Bibliográfico :2004ASPC..322..339J.
6. "Supercúmulo estelar descubierto en nuestra propia Vía Láctea - Universe Today". Universe Today . 2005-03-22 . Consultado el 2017-02-10 .
7. Melo, VP; Muñoz-Tuñón, C.; Maíz-Apellániz, J.; Tenorio-Tagle, G. (1 de enero de 2005). "Jóvenes cúmulos estelares superestrellados en el brote estelar de M82: el catálogo". The Astrophysical Journal . 619 (1): 270. arXiv : astro-ph/0409750 . Código Bibliográfico :2005ApJ...619..270M. doi :10.1086/426421. ISSN  0004-637X. S2CID  16452890.
8. Hunter, Deidre A. ; O'Connell, Robert W. (2000). "Los cúmulos estelares en la galaxia irregular NGC 1569". The Astronomical Journal . 20 (5): 2383–2401. arXiv : astro-ph/0009280 . Código Bibliográfico :2000AJ....120.2383H. doi :10.1086/316810. S2CID  6445978.
9. Maoz, D.; Barth, A.J.; Sternberg, A.; Filippenko, AV; Ho, LC; Macchetto, FD; Rix, H.-W.; Schneider, DP (1996-06-01). "Imágenes ultravioletas del telescopio espacial Hubble de cinco anillos de formación estelar circumnucleares". The Astronomical Journal . 111 : 2248. arXiv : astro-ph/9604012 . Bibcode :1996AJ....111.2248M. doi :10.1086/117960. ISSN  0004-6256. S2CID  12241545.
10. "FAQ – Preguntas frecuentes" www.spacetelescope.org . Consultado el 18 de marzo de 2017 .
11. Wallace, Amy (10 de marzo de 2017). "Hubble descubre un cúmulo de estrellas jóvenes y gigantes". UPI .
12. Clark, JS; Negueruela, I.; Crowther, PA; Goodwin, SP (2005). "Sobre la población estelar masiva del cúmulo estelar super Westerlund 1". Astronomía y Astrofísica . 434 (3): 949. arXiv : astro-ph/0504342 . Bibcode :2005A&A...434..949C. doi :10.1051/0004-6361:20042413. S2CID  119042919.
13. Fukui, Y.; Ohama, A.; Hanaoka, N.; Furukawa, N.; Torii, K.; Dawson, JR; Mizuno, N.; Hasegawa, K.; Fukuda, T.; Soga, S.; Moribe, N.; Kuroda, Y.; Hayakawa, T.; Kawamura, A.; Kuwahara, T.; Yamamoto, H.; Okuda, T.; Onishi, T.; Maezawa, H.; Mizuno, A. (2014). "Nubes moleculares hacia el cúmulo estelar Ngc 3603; Posible evidencia de una colisión nube-nube en el desencadenamiento de la formación del cúmulo". The Astrophysical Journal . 780 (1): 36. arXiv : 1306.2090 . Código Bibliográfico :2014ApJ...780...36F. doi :10.1088/0004-637X/780/1/36. S2CID  53118305.
14. Massey, Philip; Hunter, Deidre A. (1998). "Formación estelar en R136: un cúmulo de estrellas O3 revelado por la espectroscopia del telescopio espacial Hubble". The Astrophysical Journal . 493 (1): 180–194. Bibcode :1998ApJ...493..180M. doi : 10.1086/305126 .
15. Sabbi, E.; Nota, A .; Cignoni, M.; Degl'Innocenti, S.; De Marchi, G.; Gallagher, JS; Panagia, N.; Prada Moroni, PG; Romaniello, M.; Smith1, LJ; Sirianni, M.; Tosi, M. (2011). "NGC 346: Seguimiento de la evolución de un supercúmulo de estrellas". Asociaciones y cúmulos estelares: un taller de Ria sobre Gaia : 244–249. Código Bib : 2011sca..conf..244S.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
16. Hunter, Deidre A.; O'Connell, Robert W.; Gallagher, JS; Smecker-Hane, Tammy A. (2000). "Los cúmulos estelares en la galaxia irregular NGC 1569". The Astronomical Journal . 120 (5): 2383. arXiv : astro-ph/0009280 . Código Bibliográfico :2000AJ....120.2383H. doi :10.1086/316810. S2CID  6445978.
17. Hunter, Deidre A.; O'Connell, Robert W.; Gallagher, JS; Smecker-Hane, Tammy A. (2000). "Los cúmulos estelares en la galaxia irregular NGC 1569". The Astronomical Journal . 120 (5): 2383. arXiv : astro-ph/0009280 . Código Bibliográfico :2000AJ....120.2383H. doi :10.1086/316810. S2CID  6445978.

Enlaces externos

• Descubren un gigantesco cúmulo de estrellas en la Vía Láctea