Investigadores de la Universidad de Yunnan, el Observatorio Astronómico de Shanghái (SHAO) de la Academia China de Ciencias y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón han revelado nuevos conocimientos sobre los mecanismos de fragmentación de las regiones de formación estelar de alta masa.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los investigadores observaron una región de formación estelar masiva en forma de S a alta resolución, revelando un proceso de fragmentación multiescala impulsado por la retroalimentación de las regiones ionizadas. Estos hallazgos respaldan el modelo observacional de formación estelar masiva basado en cúmulos y ofrecen evidencia crucial para comprender la dinámica del nacimiento estelar.
El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, se centra en IRAS 19074+0752 (I19074), una región de formación estelar masiva observada a una longitud de onda de 1,3 milímetros con una resolución espacial de aproximadamente 6000 unidades astronómicas. Los datos de ALMA revelan un filamento alargado en forma de S que se extiende por 2,8 pársecs y se asemeja a un dragón chino danzante. Este filamento está compuesto por un segmento norte (Fn) y un segmento sur (Fs).
Fn está estrechamente asociado con una región HII brillante en el infrarrojo, mientras que Fs reside en un entorno relativamente tranquilo, oscuro en el infrarrojo. El equipo propuso que la morfología en forma de S probablemente resulte de la compresión y curvatura de un filamento originalmente lineal por la región HII en expansión, lo que arroja nueva luz sobre la formación de filamentos y su interacción con el medio interestelar.
Los investigadores también revelaron un patrón de fragmentación jerárquico en I19074, siguiendo una secuencia de «filamento → grupo → núcleo». Sin embargo, Fn y Fs exhibieron mecanismos de fragmentación distintos. Fn, influenciado por la región HII, mostró un patrón de «fragmentación de capas», formando tres grumos separados aproximadamente por un pársec, lo que concuerda con el modelo de «acumulación y colapso» impulsado por la expansión del gas ionizado. En cambio, Fs mostró solo un grumo en el extremo del filamento, lo que se alinea con el mecanismo de «colapso dominado por el extremo», donde la inestabilidad gravitacional desencadena una fragmentación localizada.
Curiosamente, la separación promedio entre los núcleos tanto en Fn como en Fs fue de aproximadamente 0,17 pársecs. Esta separación puede explicarse por la fragmentación Jeans casi esférica, lo que sugiere que la formación de núcleos a pequeña escala dentro de los grumos es en gran medida independiente del entorno a gran escala. Este hallazgo subraya que, si bien la fragmentación de filamentos está fuertemente influenciada por la retroalimentación externa, la fragmentación de grumo a núcleo se adhiere a leyes físicas universales, una perspectiva fundamental para futuros estudios.
Además, los investigadores identificaron 26 núcleos densos en I19074, con masas que oscilaban entre 1 y 23 masas solares. De estos, el 92 % estaban ligados gravitacionalmente, y no se detectó ningún candidato claro para un núcleo masivo sin estrellas.
Estos resultados respaldan el modelo de «alimentación por cúmulos», en el que los núcleos se convierten en estrellas masivas mediante la acreción continua de material de los cúmulos circundantes. Este modelo proporciona nuevas restricciones observacionales a las teorías de formación de estrellas de alta masa.
Con información de Astronomy & Astrophysics
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