Nubes moleculares y regiones de formación estelar

Las nubes moleculares frías y densas son los viveros de las estrellas, donde la gravedad supera el soporte y el gas colapsa en nuevas estrellas y sistemas planetarios.

Definition

Las nubes moleculares son regiones frías y densas del medio interestelar donde el hidrógeno es mayoritariamente molecular y está protegido de la luz estelar; las regiones de formación estelar son las partes de estas nubes donde la autogravedad supera el soporte interno y el gas colapsa para formar estrellas.

Scope

Este tema cubre la estructura y las propiedades de las nubes moleculares gigantes, las relaciones de escala entre su tamaño, el ancho de línea y la densidad, los roles de la gravedad, la turbulencia y los campos magnéticos en la regulación del colapso, el criterio de Jeans para la inestabilidad y la secuencia por la cual los núcleos densos forman protoestrellas.

Core questions

• ¿Cuáles son las propiedades físicas y la estructura de las nubes moleculares gigantes?
• ¿Qué establece las condiciones bajo las cuales una nube se vuelve gravitacionalmente inestable?
• ¿Cómo regulan la formación estelar la turbulencia y los campos magnéticos?
• ¿Cómo colapsa un núcleo denso para formar una protoestrella?

Key theories

Relaciones de escala de Larson

Larson encontró que las nubes moleculares obedecen relaciones que vinculan su tamaño, dispersión de velocidad interna y densidad, evidencia de que la turbulencia supersónica y la estructura de cuasi-equilibrio gobiernan las nubes.

Inestabilidad gravitacional y colapso

Cuando la autogravedad de una nube excede el soporte de la presión térmica, la turbulencia y los campos magnéticos, establecido por criterios como la masa de Jeans, colapsa para formar estrellas.

Colapso protoestelar de adentro hacia afuera

Shu y sus colaboradores describieron cómo un núcleo denso colapsa de adentro hacia afuera, construyendo una protoestrella central rodeada por un disco de acreción y una envoltura en caída.

Clinical relevance

Las nubes moleculares son los sitios inmediatos de toda la formación de estrellas y planetas, por lo que su comprensión conecta el medio interestelar con el origen de las estrellas, los sistemas planetarios y el enriquecimiento químico de las galaxias.

History

La detección de moléculas interestelares, especialmente monóxido de carbono a principios de la década de 1970, reveló que las nubes moleculares gigantes son el reservorio dominante de gas denso. Las relaciones de escala de Larson de 1981 y la teoría del colapso de Shu de 1987 enmarcaron cómo estas nubes forman estrellas, una imagen que luego se enriqueció con estudios de turbulencia y soporte magnético.

Key figures

• Frank Shu
• Richard Larson
• Christopher McKee
• Eve Ostriker

Seminal works

• larson1981
• shu1987
• mckee2007

Frequently asked questions

¿Por qué las estrellas se forman en nubes moleculares y no en otros lugares?

Las estrellas necesitan gas muy frío y denso para colapsar bajo la gravedad. Las nubes moleculares son las partes más frías y densas del medio interestelar, protegidas de la luz estelar disruptiva, por lo que son los únicos lugares donde el gas puede acumularse y colapsar en estrellas.

Si las nubes moleculares son principalmente moléculas de hidrógeno, ¿por qué se estudian usando monóxido de carbono?

El hidrógeno molecular es difícil de detectar directamente porque emite poco a las bajas temperaturas de las nubes. El monóxido de carbono, una molécula traza, irradia fácilmente y traza de manera confiable el hidrógeno, por lo que se utiliza como un indicador para mapear el gas molecular.