Galaxia Starburst
Una galaxia de explosión estelar (o galaxia de explosión estelar ) es una galaxia en la que el proceso de formación de estrellas es excepcionalmente violento en comparación con la tasa normal de formación en la mayoría de las galaxias. Las galaxias muestran un pico en la formación de nuevas estrellas, especialmente después de una colisión o encuentro cercano con otras galaxias. Esta tasa de formación de estrellas es tan alta para una galaxia en encuentro que, si la tasa se mantiene, sus reservas de gas se agotarán mucho más rápido que la escala evolutiva normal de la galaxia anfitriona; por esta razón, se cree que los fenómenos de explosión estelar son temporales. Las galaxias starburst más conocidas son M82 , Antennae Galaxies , IC 10 y Baby Boom Galaxy .
Definición
Existen algunas definiciones del término estallido estelar , no existe una definición única en la que todos los astrónomos estén de acuerdo. En general, hay acuerdo en algunos puntos fundamentales:
- la velocidad a la que la galaxia convierte el gas en estrellas (la velocidad de formación de estrellas);
- la cantidad de gas disponible a partir del cual se pueden formar las estrellas;
- la relación entre el tiempo de formación de las estrellas y la edad o período de rotación de la galaxia.
Las definiciones de uso común incluyen:
- una formación continua de estrellas, con una tasa de formación que agotaría las reservas de gas disponibles en mucho menos tiempo que la edad del Universo (Tiempo de Hubble); esto a veces se conoce como verdadero estallido estelar ;
- formación continua de estrellas, con la tasa de formación agotando las reservas de gas disponibles en mucho menos tiempo que la escala evolutiva de la galaxia;
Mecanismos de activación de Starburst
Para que ocurra un fenómeno de explosión estelar, es necesario concentrar una gran cantidad de gas molecular frío en un volumen pequeño. Se sospecha que estas concentraciones y perturbaciones son la principal causa de los fenómenos de explosión estelar en la mayoría de los fenómenos de fusión de galaxias, aunque el mecanismo exacto no está del todo claro.
Las observaciones realizadas en galaxias con estallido estelar han demostrado durante mucho tiempo que a menudo se quema un disco de formación de estrellas y un par de galaxias fusionadas. También se cree que las interacciones cercanas entre galaxias que no alcanzan la fusión completa pueden provocar fuertes inestabilidades rotacionales de la galaxia, como inestabilidad de la barra (en galaxias espirales barradas ), lo que provoca una salida de gas en las regiones alrededor del núcleo. , donde comienza a caer sobre sí mismo, dando lugar a un violento fenómeno de formación estelar alrededor del núcleo.
Tipos de estallidos estelares
Crear categorías de destellos no es fácil, ya que las galaxias con destellos no representan un tipo específico de galaxia. El estallido estelar puede ocurrir en el disco galáctico, pero las galaxias irregulares también exhiben fenómenos de estallido estelar. Sin embargo, se pueden identificar algunos subtipos diferentes de galaxias estelares:
- Galaxias azules compactas ( BCG ): estas galaxias suelen tener una masa muy baja, una metalicidad baja y una cantidad mínima de polvo . Gracias a la casi ausencia de polvo y la presencia de muchas estrellas jóvenes azules y muy calientes, estas galaxias aparecen azules tanto en luz visible como ultravioleta . Inicialmente se pensó que las galaxias azules eran simplemente galaxias jóvenes en el proceso de formar su primera generación de estrellas, que de hecho exhibían baja metalicidad. Sin embargo, más tarde se descubrió que estas galaxias también tienen una población estelar más antigua, lo que lleva a creer que la unión de las dos poblaciones puede explicar la aparente falta de polvo y metales. Muchas de estas galaxias muestran signos de fusiones recientes y / o interacciones cercanas. Las galaxias azules compactas bien estudiadas son IZw18 (la galaxia más baja pobre en metales conocida), ESO338-IG04 y Haro11.
- Galaxias infrarrojas ultrabrillantes ( ULIRG ): estas galaxias suelen ser objetos saturados de polvo. La radiación ultravioleta producida por la formación de estrellas es oscurecida y absorbida por el polvo y reemitida en infrarrojos a una longitud de onda de aproximadamente 100 micrómetros; esto explica el color extremadamente rojo asociado con este tipo de galaxia. No se sabe muy bien si la radiación ultravioleta se produce solo por la formación de estrellas, y algunos astrónomos creen que las galaxias infrarrojas son (al menos en parte) mejoradas por un núcleo galáctico activo . Las observaciones de rayos X de muchas de estas galaxias sugieren que muchas son sistemas de doble núcleo, lo que da crédito a la hipótesis de que las galaxias infrarrojas son el resultado de una explosión estelar que se produjo después de una fusión completa de galaxias. Entre las galaxias bien estudiadas se encuentra Arp 220 .
- Galaxias Wolf-Rayet , donde una gran parte de las estrellas más brillantes son estrellas Wolf-Rayet .
Condiciones para el estallido estelar
Primero, una explosión estelar debe tener una gran afluencia de gas disponible para formar estrellas. El fenómeno puede ser causado por encuentros cercanos con otras galaxias (como M81 y M82 ), una colisión con otra galaxia (como Antenas ) u otro proceso que empuja el material hacia el centro de la galaxia (como una barra de estrellas). .
En el interior, el ambiente es extremo; la gran cantidad de gas indica que se están formando estrellas muy masivas. Estas estrellas jóvenes y calientes comienzan a ionizar gas (principalmente hidrógeno ) por todas partes, creando regiones H II . Los grupos de estrellas muy calientes se conocen como asociación OB . Estas estrellas queman su hidrógeno de manera muy violenta (volviéndose muy brillantes) y muy rápidamente, evolucionan rápidamente y explotan como supernovas .
Después de la explosión de la supernova, el material expulsado se expande y se convierte en un remanente de supernova ; estos remanentes interactúan con el entorno circundante dentro del estallido estelar (el medio interestelar ).
El estudio de las galaxias con estallido estelar más cercanas puede ayudarnos a determinar la historia de la formación y evolución de las galaxias. Se sabe que una buena parte de las galaxias más distantes observadas, como las del campo profundo del Hubble , son galaxias de explosión estelar; sin embargo, estas galaxias están demasiado lejos para ser observadas en detalle. En cambio, mirando los ejemplos menos remotos e investigando sus características, es posible tener una idea de lo que sucedió en el Universo temprano, ya que la luz proveniente de estas galaxias distantes dejó su galaxia madre cuando el Universo era más joven (ver Desplazamiento hacia el rojo ). Desafortunadamente, sin embargo, las galaxias con estallido estelar parecen ser muy raras en nuestro sector del Universo, mientras que parecen ser más comunes en otras áreas más distantes (es decir, por lo tanto, incluso en el tiempo, hace unos pocos miles de millones de años). Todas las galaxias estaban mucho más cerca unas de otras en ese momento y, por lo tanto, es lógico pensar que las interacciones entre galaxias eran mucho más comunes.
Galaxias starburst bien conocidas
M82 es el arquetipo de las galaxias starburst. Su alta tasa de formación de estrellas se debe a la interacción reciente con la galaxia espiral M81 . Los mapas de sus regiones obtenidos a través de radiotelescopios muestran grandes chorros de hidrógeno neutro que conectan las dos galaxias, también como consecuencia de su encuentro. Las imágenes de radio de las áreas centrales de M82 también muestran una gran cantidad de remanentes de supernovas, lo que indica que muchas estrellas de la primera generación del estallido estelar ya han evolucionado y ya han explotado. Las galaxias Antennae son otro sistema de galaxias de estallido estelar bien conocido, que se hizo famoso por la imagen del Telescopio Espacial Hubble publicada en 1997 (ver imagen arriba en esta entrada).
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Otros proyectos
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Wikimedia Commons contiene imágenes u otros archivos sobre la galaxia starburst
enlaces externos
- (ES) Chandra :: Guía de campo de fuentes de rayos X :: Starburst Galaxies , de chandra.harvard.edu. Consultado el 29 de diciembre de 2007 .
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