Las densas nubes moleculares en el centro de la Vía Láctea no logran formar estrellas
20/9/2021 de ALMA
Imagen compuesta del telescopio espacial Hubble (rojo) mapeando gas ionizado caliente, y detalle de ALMA (azul y violeta) del gas molecular mucho más frío del disco circumnuclear Sgr A *. Crédito: Dong, H. et al 2011 – ESA / Hubble | Hsieh, P.-Y. et al. – N. Lira – ALMA (EOS / NAOJ / NRAO).
Nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) permitieron a astrónomos mapear con exquisito detalle el anillo de denso gas molecular que gira alrededor del agujero negro supermasivo en Sgr A * en el centro de nuestra galaxia. En ese anillo, también conocido como disco circumnuclear, encontraron miles de densos cúmulos de gas pero, sorprendentemente, ninguna formación estelar activa. Los investigadores creen que la tensión de marea del agujero negro o algún otro mecanismo evita que los cúmulos colapsen para formar nuevas estrellas.
Cada gran galaxia tiene un agujero negro supermasivo central que domina y es alimentado por gas molecular cercano. En muchas galaxias, también hay brillantes cúmulos nucleares de estrellas. Dado que el gas molecular es el material que alimenta los agujeros negros y también forma estrellas, el equipo de investigación quiso saber cuánto gas está disponible para formar estrellas y cuánto alimentará al agujero negro supermasivo. Sgr A * es el agujero negro supermasivo más cercano a nosotros. El primer desafío para que el gas molecular forme estrellas en las cercanías del Centro Galáctico es evitar que se desintegre por la fuerza de marea ejercida por el agujero negro. Esta fuerza puede romper fácilmente las nubes moleculares cercanas, evitando que acumulen suficiente masa para que se produzca la fragmentación y colapso del núcleo.
«El disco circumnuclear puede imaginarse como una fábrica de masas que giran alrededor del agujero negro supermasivo», explica Pei-Ying Hsieh, investigadora principal de este estudio y astrónoma becaria de ALMA. «Si la masa es demasiado fina, se estirará como espaguetis por el agujero negro y así lo alimentaría; si la masa es lo suficientemente densa, tiene la posibilidad de superar la fuerza de marea y convertirse en ‘pan’, y por tanto formar una estrella.»
Los astrónomos utilizaron ALMA para observar las líneas de emisión de moléculas de monosulfuro de carbono en el disco circumnuclear para lograr esta imagen. El monosulfuro de carbono es un trazador de gas denso que muestrea mejor el disco circumnuclear que el monóxido de carbono, una molécula de uso común para observar el gas interestelar. Este método proporcionó una mejor manera de restringir las densidades de gas y comprender mejor lo que está sucediendo en él.
El equipo de investigación descubrió que, si bien hay una cantidad significativa de gas disponible para formar estrellas, no hay evidencia clara de formación estelar. Las agrupaciones aparentemente inestables de gas molecular deberían entonces estabilizarse marginalmente por otras fuerzas como los campos magnéticos.
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