Simulando remanentes de supernova, formación estelar en laboratorio terrestre


Las nubes moleculares son acumulaciones de gas y polvo en el espacio. Cuando se las deja solas, las nubes permanecen en su estado de equilibrio pacífico.

Pero cuando las activa algún agente externo, como los restos de una supernova, las ondas de choque pueden propagarse a través del gas y el polvo para crear bolsas de material denso. En cierto límite, ese denso gas y polvo colapsa y comienza a formar nuevas estrellas.

Las observaciones astronómicas no tienen una resolución espacial lo suficientemente alta para observar estos procesos, y las simulaciones numéricas no pueden manejar la complejidad de la interacción entre las nubes y los restos de supernova. Por lo tanto, el desencadenamiento y la formación de nuevas estrellas de esta manera sigue siendo un misterio.

En Matter and Radiation at Extremes, investigadores del Instituto Politécnico de París, la Universidad Libre de Berlín, el Instituto Conjunto para Altas Temperaturas de la Academia Rusa de Ciencias, el Instituto de Ingeniería Física de Moscú, la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica, el La Universidad de Oxford y la Universidad de Osaka modelaron la interacción entre los restos de supernova y las nubes moleculares utilizando un láser de alta potencia y una bola de espuma.

Ilustración de la evolución de una nube masiva que indica la importancia de la propagación de SNR en la formación de nuevas estrellas. Crédito: Albertazzi et al.

La bola de espuma representa un área densa dentro de una nube molecular. El láser de alta potencia crea una onda expansiva que se propaga a través de una cámara de gas circundante y dentro de la pelota, donde el equipo observó la compresión usando imágenes de rayos X.

«Realmente estamos viendo el comienzo de la interacción», dijo el autor Bruno Albertazzi. “De esta manera, puedes ver si la densidad promedio de la espuma aumenta y si comenzarás a formar estrellas con más facilidad”.

Los mecanismos para desencadenar la formación de estrellas son interesantes en varias escalas. Pueden afectar la tasa de formación de estrellas y la evolución de una galaxia, ayudar a explicar la formación de las estrellas más masivas y tener consecuencias en nuestro propio sistema solar.

«Nuestra nube molecular primitiva, donde se formó el sol, probablemente fue provocada por restos de supernova», dijo el autor Albertazzi. «Este experimento abre un camino nuevo y prometedor para que la astrofísica de laboratorio comprenda todos estos puntos importantes».

Mientras que parte de la espuma se comprimía, parte también se estiraba. Esto cambió la densidad promedio del material, por lo que en el futuro, los autores deberán tener en cuenta la masa estirada para medir verdaderamente el material comprimido y el impacto de la onda de choque en la formación de estrellas. Planean explorar la influencia de la radiación, el campo magnético y la turbulencia.

«Este primer artículo fue realmente para demostrar las posibilidades de esta nueva plataforma abriendo un nuevo tema que podría investigarse utilizando láseres de alta potencia», dijo Albertazzi.

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