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Superburbuja

La superburbuja Henize 70 , también conocida como N70 o DEM301, en la Gran Nube de Magallanes [1]

En astronomía, una superburbuja o supercapa es una cavidad que tiene cientos de años luz de diámetro y está poblada de átomos de gas calientes (10 6  K ), menos densos que el medio interestelar circundante , empujados contra ese medio y excavados por múltiples supernovas y vientos estelares . Los vientos, el paso y la gravedad de las estrellas recién nacidas despojan a las superburbujas de cualquier otro polvo o gas. [2] El Sistema Solar se encuentra cerca del centro de una antigua superburbuja, conocida como la Burbuja Local , cuyos límites se pueden rastrear por un aumento repentino de la extinción del polvo de las estrellas exteriores a distancias mayores a unos pocos cientos de años luz. [ cita requerida ]

Formación

Las estrellas más masivas, con masas que van desde ocho hasta aproximadamente cien masas solares y tipos espectrales de O y B temprano, se encuentran generalmente en grupos llamados asociaciones OB. Las estrellas O masivas tienen fuertes vientos estelares y la mayoría de estas estrellas explotan como supernovas al final de sus vidas.

Los vientos estelares más fuertes liberan una energía cinética de 10 51 ergios (10 44 J ) a lo largo de la vida de una estrella, lo que equivale a una explosión de supernova. Estos vientos pueden formar burbujas de viento estelar de decenas de años luz de diámetro. [3] Dentro de las asociaciones OB , las estrellas están lo suficientemente cerca como para que sus burbujas de viento se fusionen, formando una burbuja gigante llamada superburbuja. Cuando las estrellas mueren, las explosiones de supernova, de manera similar, impulsan ondas expansivas que pueden alcanzar tamaños aún mayores, con velocidades de expansión de hasta varios cientos de km s −1 . Las estrellas en asociaciones OB no están ligadas gravitacionalmente, pero se alejan a pequeñas velocidades (de alrededor de 20 km s −1 ), y agotan su combustible rápidamente (después de unos pocos millones de años). Como resultado, la mayoría de sus explosiones de supernova ocurren dentro de la cavidad formada por las burbujas de viento estelar. [4] [5] Estas explosiones nunca forman un remanente de supernova visible , sino que gastan su energía en el interior caliente en forma de ondas sonoras. Tanto los vientos estelares como las explosiones estelares impulsan la expansión de la superburbuja en el medio interestelar.

El gas interestelar arrastrado por las superburbujas generalmente se enfría, formando una densa capa alrededor de la cavidad. Estas capas se observaron por primera vez en emisión lineal a veintiún centímetros del hidrógeno , [6] lo que llevó a la formulación de la teoría de la formación de superburbujas. También se observan en la emisión de rayos X desde sus interiores calientes, en la emisión lineal óptica desde sus capas ionizadas y en la emisión infrarroja continua del polvo arrastrado en sus capas. La emisión de rayos X y visible se observa típicamente desde superburbujas más jóvenes, mientras que los objetos más viejos y grandes vistos a veintiún centímetros pueden incluso resultar de la combinación de múltiples superburbujas, y por eso a veces se los distingue llamándolos supercapas .

Superburbujas suficientemente grandes pueden atravesar todo el disco galáctico, liberando su energía en el halo galáctico circundante o incluso en el medio intergaláctico . [7] [8]

Ejemplos

Galería de imágenes

Referencias

  1. ^ ab Henize 70: Una superburbuja en la LMC, Imagen astronómica del día , 1999-11-30
  2. ^ Thomson, Jason (18 de mayo de 2016). "Una imagen sublime revela superburbujas, formación de estrellas y galaxias satélite". ProQuest  1789525419.
  3. ^ Castor, J.; McCray, R.; Weaver, R. (1975). "Burbujas interestelares". Astrophysical Journal Letters . 200 : L107–L110. Código Bibliográfico :1975ApJ...200L.107C. doi : 10.1086/181908 .
  4. ^ Tomisaka, K.; Habe, A.; Ikeuchi, S. [en japonés] (1981). "Explosiones secuenciales de supernovas en una asociación OB y ​​formación de una superburbuja". Astrophysics. Space Sci . 78 (2): 273–285. Bibcode :1981Ap&SS..78..273T. doi :10.1007/BF00648941. S2CID  119740951.
  5. ^ McCray, R.; Kafatos, M. (1987). "Supercapas y formación estelar en propagación". Astrophysical Journal . 317 : 190–196. Bibcode :1987ApJ...317..190M. doi :10.1086/165267. hdl : 2060/19870005634 . S2CID  53332141.
  6. ^ Heiles, C. (1979). "Capas y supercapas HI". Astrophys. J . 229 : 533–544. Código Bibliográfico :1979ApJ...229..533H. doi :10.1086/156986. S2CID  119933793.
  7. ^ Tomisaka, K.; Ikeuchi, S. [en japonés] (1986). "Evolución de superburbujas impulsadas por explosiones de supernovas secuenciales en una distribución de gas estratificada en un plano". Publ. Astron. Soc. Jpn . 38 (5): 697–715. Código Bibliográfico :1986PASJ...38..697T.
  8. ^ Mac Low, M.-M.; McCray, R. (1988). "Superburbujas en galaxias de disco". Astrophysical Journal . 324 : 776–785. Bibcode :1988ApJ...324..776M. doi : 10.1086/165936 .
  9. ^ "Una superburbuja cósmica". Comunicado fotográfico de ESO . Consultado el 20 de julio de 2011 .
  10. ^ Nemiroff, R.; Bonnell, J., eds. (6 de febrero de 2006). "Superburbuja N44". Imagen astronómica del día . NASA .
  11. ^ Anillo Monogem, La enciclopedia científica de Internet
  12. ^ Pidopryhora, Yurii; Lockman, Felix J.; Shields, Joseph C. (2007). "La superburbuja de Ofiuco: una erupción gigantesca del disco interior de la Vía Láctea". Astrophysical Journal . 652 (2): 928–942. arXiv : astro-ph/0610894v1 . Código Bibliográfico :2007ApJ...656..928P. doi :10.1086/510521. S2CID  14594723.
  13. ^ "Enorme 'superburbuja' de gas saliendo de la Vía Láctea". PhysOrg.com . 2006-01-13 . Consultado el 2008-07-04 .
  14. ^ Savage, Blair D.; Sembach, Kenneth R.; Howk, J. Christopher (febrero de 2001). "Observaciones STIS y GHRS de gas cálido y caliente sobre la supercapa Scutum (GS 018−04+44)". Astrophysical Journal . 547 (2): 907–921. Bibcode :2001ApJ...547..907S. doi :10.1086/318411. S2CID  15066062.
  15. ^ Callaway, Matthew B.; Savage, Blair D.; Benjamin, Robert A.; Haffner, L. Matthew; Tufte, Steve L. (1 de abril de 2000). "Evidencia observacional de explosión de supercapa en GS 018-04+44: la supercapa Scutum". Astrophysical Journal . 532 (2): 943–969. Bibcode :2000ApJ...532..943C. doi :10.1086/318411. S2CID  15066062.
  16. ^ ab «Un estudio sugiere que la región de formación estelar llamada 'superburbuja' fue creada por supernovas». Physics World . 11 de octubre de 2021 . Consultado el 18 de octubre de 2021 .
  17. ^ ab Bialy, Shmuel; Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa; Foley, Michael M.; Alves, João; Semenov, Vadim A.; Benjamin, Robert; Leike, Reimar; Enßlin, Torsten (1 de septiembre de 2021). "La capa Per-Tau: una capa esférica gigante formadora de estrellas revelada por observaciones de polvo en 3D". The Astrophysical Journal Letters . 919 (1): L5. arXiv : 2109.09763 . Código Bibliográfico :2021ApJ...919L...5B. doi : 10.3847/2041-8213/ac1f95 . ISSN  2041-8205. S2CID  237581543.
  18. ^ "La burbuja de 1000 años luz de ancho que rodea la Tierra es la fuente de todas las estrellas jóvenes cercanas - SCIENMAG: últimas noticias sobre ciencia y salud". 12 de enero de 2022. Consultado el 12 de febrero de 2022 .
  19. ^ Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa A.; Alves, João; Bialy, Shmuel; Foley, Michael; Speagle, Joshua S.; Großschedl, Josefa; Finkbeiner, Douglas P.; Burkert, Andreas; Khimey, Diana; Swiggum, Cameren (enero de 2022). "La formación de estrellas cerca del Sol está impulsada por la expansión de la burbuja local". Nature . 601 (7893): 334–337. arXiv : 2201.05124 . Código Bibliográfico :2022Natur.601..334Z. doi :10.1038/s41586-021-04286-5. ISSN  1476-4687. Número de modelo: PMID  35022612. Número de modelo: S2CID  245906333.

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