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La zona molecular central de la Vía Láctea (CMZ) abarca los 1600 años luz más internos de la galaxia (en comparación, el Sol está a 26.600 años luz del centro galáctico) e incluye un vasto complejo de nubes moleculares que contienen alrededor de sesenta millones de solares. masas de gas molecular. El gas en estas nubes existe en condiciones físicas más extremas que en cualquier otra parte de la galaxia en promedio, con densidades y temperaturas más altas, presiones, campos magnéticos y turbulencias más intensos, y abundancias más altas de rayos cósmicos y radiación ultravioleta y de rayos X. Por lo tanto, el CMZ es un laboratorio único para estudiar la formación de estrellas: estas condiciones no solo se observan raramente en el resto de la Vía Láctea, sino que parecen ser similares a las condiciones de las galaxias formadoras de estrellas extremadamente luminosas en el universo temprano y ofrecen una visión indirecta. para comprender la historia cósmica de la formación de estrellas que de otro modo no es posible actualmente. Sin embargo, hay un enigma: la tasa de formación de estrellas en la CMZ es mucho menor de lo que cabría esperar, apenas una décima parte de la masa solar por año.
Se entiende que los lugares de nacimiento de las estrellas son las regiones más densas de las nubes moleculares gigantes (GMC), denominadas 'cúmulos', cuyos tamaños característicos son de uno a 10 años luz. Estos grupos se fragmentan aún más en "núcleos" unidos gravitacionalmente cuyos tamaños característicos son unas diez veces más pequeños; Los sistemas estelares individuales pueden formarse a partir de los núcleos. La naturaleza de las transiciones entre estas etapas evolutivas requiere grandes estudios de las estructuras tanto formadoras de estrellas como no formadoras de estrellas a lo largo del continuo jerárquico de escalas y condiciones físicas relevantes. Los astrónomos de CfA Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang y Volker Tolls y sus colegas han publicado la encuesta CMZoom, un mapa completo e imparcial del gas de alta densidad en la región. Las regiones de alta densidad se cuantifican por la cantidad de gas hidrógeno molecular a lo largo de su línea de visión y se caracterizan por tener tanto polvo que la luz visible está completamente bloqueada.
La encuesta fue el resultado de un gran programa de matriz submilimétrica de 550 horas y dio como resultado nuevos catálogos de núcleos compactos en la región. Hay 285 núcleos separados que se descubrieron sin ambigüedades; otros 531 tienen identificaciones más provisionales. Los núcleos en la CMZ, como en otros lugares, son sitios potenciales para futuros cúmulos de estrellas, pero la emisión brillante de primer plano y de fondo hacia el centro galáctico dificulta la determinación precisa de las masas de estos núcleos, dejando este predictor crítico de formación estelar altamente incierto (la emisión es también una de las razones por las que este catálogo fue tan difícil de preparar). Sin embargo, los astrónomos pudieron estimar el potencial máximo de formación de estrellas de los núcleos en su catálogo haciendo suposiciones generales pero realistas sobre las masas, temperaturas y otras propiedades de los núcleos. Hallan una tasa de formación estelar potencial máxima de entre 0,08-2,2 masas solares por año, tal vez incluso tanto como la tasa promedio actual de formación de estrellas en toda la galaxia. El resultado destaca la desconcertante debilidad de la formación estelar actual en la CMZ. La encuesta, al catalogar todos los núcleos para su estudio, es un paso más hacia la comprensión de la formación de estrellas en los entornos extremos presentes en la CMZ y el universo temprano.
Más información: H Perry Hatchfield et al. CMZoom. II. Catalog of Compact Submillimeter Dust Continuum Sources in the Milky Way's Central Molecular Zone, The Astrophysical Journal Supplement Series (2020). DOI: 10.3847/1538-4365/abb610
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