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Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM Morelia, Michoacán 18 investigadores, dirección de tesis de licenciatura, posgrado en astronomía. LA FORMACION DE LAS ESTRELLAS. Luis F. Rodríguez, CRyA, UNAM. La Formación de las Estrellas.

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La formacion de las estrellas

Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAMMorelia, Michoacán18 investigadores, dirección de tesis de licenciatura, posgrado en astronomía


La formacion de las estrellas

LA FORMACION DE LAS ESTRELLAS

Luis F. Rodríguez, CRyA, UNAM


La formaci n de las estrellas
La Formación de las Estrellas

  • El estudio de las estrellas, en sus diferentes etapas evolutivas continúa siendo uno de los temas principales de la astronomía.

  • En particular, la etapa de su formación es un tema en el que ha habido contribuciones importantes de parte de investigadores mexicanos.


D nde y c mo se est n formando las estrellas
¿Dónde y cómo se están formando las estrellas?

  • Nuestro Sol es una de las 200 mil millones de estrellas que forman nuestra Galaxia, la Vía Láctea.

  • La Vía Láctea es una galaxia del tipo espiral, y en éstas aproximadamente 10% de la masa “luminosa” está en la forma de gas libre (nubes) que se puede condensar gravitacionalmente para formar estrellas.




La formacion de las estrellas

M 74

100,000 años-luz




La formacion de las estrellas

Nube Molecular

Diámetro = 1-10 años-luz Temperatura = 10-100 K Densidad = 1,000-10,000 cm**-3 Formadas por moléculas y polvo Masa = 1-10000 masas solares


Problemas cl sicos de la formaci n estelar
Problemas clásicos de la formación estelar

  • Desde los años 50´s del siglo pasado se identificaron dos problemas importantes en el estudio de la formación estelar.

  • Uno era de tipo observacional y el otro de tipo teórico...


Las nubes moleculares son opacas a la luz visible
Las nubes moleculares son opacas a la luz visible

  • Esto impedía (y de hecho continúa impidiendo) el estudio del proceso con las poderosas técnicas de la astronomía clásica.

  • La solución se encontró en el desarrollo de la radioastronomía y de la astronomía infrarroja, bandas en las que el polvo cósmico es relativamente transparente.



La contracci n gravitacional
La contracción gravitacional

  • La idea básica es que un fragmento de nube molecular, normalmente en equilibrio, pierde “soporte” y se contrae por su propia gravedad hasta formar una estrella.

  • Esto implica una contracción de una escala de 10**18 cm a 10**10 cm.

  • La escala de tiempo para esta contracción es del orden del tiempo de caída libre, 10**4 años.


Las nubes moleculares tienen momento angular
Las nubes moleculares tienen momento angular

  • Esto ocasionaría que conforme la nube se contraía para formar la estrella, la conservación de momento angular haría que el fragmento de nube girara más y más rápido hasta que la fuerza centrífuga detuviera la contracción.

  • Hacia falta un mecanismo que se llevara momento angular para permitir que la contracción continuara.


Los objetos herbig haro
Los objetos Herbig-Haro

  • Un descubrimiento que llevaría a una posible solución al “problema del momento angular” y que impulsaría mucho el estudio de la formación estelar fue el descubrimiento en 1951 por George Herbig y Guillermo Haro de los ahora llamados objetos Herbig-Haro


La formacion de las estrellas

HH 1

HH 2


Qu son los objetos herbig haro
¿Qué son los objetos Herbig-Haro?

  • Pequeñas nebulosas brillantes con espectro óptico producido por un choque de velocidad en los cientos de km/s.

  • No parecían tener fuente de excitación (o sea, una estrella asociada) y se deberían de apagar en unos cuantos años, pero seguían brillando.



La formacion de las estrellas

HH 1

HH 2





La formacion de las estrellas

CHORRO DE SISTEMA HH 111

CERCANO INFRARROJO

VISIBLE

Jorge Cantó y Alejandro Raga, entre otros, han hecho aportaciones importantes al estudio de estos chorros.



Qu tienen que ver los chorros con el momento angular
¿Qué tienen que ver los chorros con el momento angular? Watson y colaboradores.

  • Se cree que la fuente de donde extraen su energía los chorros es la rotación del disco de acreción. Los chorros se llevan energía y momento angular.

  • La existencia de excesos infrarrojos que implicaban la existencia de discos fue predicha por Arcadio Poveda y observada por Eugenio Mendoza en los años 1960s.




La formacion de las estrellas

CLASE 0 t<10**4 años Watson y colaboradores.

Paradigma para la formación de estrellas de baja masa (M<unas masas solares): Shu, Adams, y Lizano (1986)

CLASE I t<10**5 años

CLASE II t<10**6 años

CLASE III t<10**7 años


La simbiosis disco chorro
La “Simbiosis” Disco-Chorro Watson y colaboradores.

  • Para existir, el chorro requiere de la energía (y del momento angular) del disco.

  • Para que la acreción hacia la estrella proceda, el disco necesita que el chorro le quite energía y momento angular.

  • Esta “simbiosis” está presente en diversos tipos de objectos astronómicos, no sólo en las estrellas jóvenes.


Problemas actuales
Problemas Actuales Watson y colaboradores.

  • ¿Evolucionan los discos protoplanetarios?



Discos protoplanetarios alrededor de objetos clase i
Discos Protoplanetarios Alrededor de Objetos Clase I Large Array.

  • La estrella o bien luz de ella reflejada es detectable en el visible o cercano IR.

  • La masa del disco excede 0.01 Msol, la masa “crítica” para formar un Sistema Solar como el nuestro.

  • El diámetro del disco es del orden de 100 unidades astronómicas, como se cree fue el disco protoplanetario del cual nos formamos.


Discos protoplanetarios alrededor de objetos clase 0
¿Discos Protoplanetarios Alrededor de Objetos Clase 0? Large Array.

  • Hay argumentos teóricos que sugieren que deben de ser más pequeños mientras más jóvenes.

  • Estos objetos están sumamente oscurecidos, su estudio es sólo posible en ondas de radio.

  • Tenemos evidencia preliminar de que, en efecto, son mas pequeños.



La formacion de las estrellas

L1527 (Loinard et al. 2003). Large Array.

Los discos protoplanetarios compactos tienen suficiente masa y tamaño para formar planetas terrestres, aunque su pequeño tamaño no permitiría la formación de planetas como Neptuno y Plutón.


La formacion de las estrellas

DISCOS BINARIOS Large Array.


La formacion de las estrellas

3.6 cm Large Array.

CHORROS BINARIOS


Problemas actuales1
Problemas Actuales Large Array.

  • ¿Evolucionan los discos protoplanetarios? Posiblemente sí.

  • En realidad, las estrellas se forman frecuentemente en sistemas binarios.


Problemas actuales2
Problemas Actuales Large Array.

  • ¿Evolucionan los discos protoplanetarios? Posiblemente sí.

  • En realidad, las estrellas se forman frecuentemente en sistemas binarios. Usemos movimientos orbitales para determinar las masas; 0.5-2 Msol

  • Mas aun, la formación se da en cúmulos


La formacion de las estrellas

OPTICO Large Array.

CERCANO INFRARROJO


La nebulosa de ori n
La Nebulosa de Orión Large Array.

  • En ella conviven estrellas masivas recientemente formadas pero ya en la Secuencia Principal, con estrellas de baja masa que aún están rodeadas de discos y que tienen chorros.



La formacion de las estrellas

Gran Telescopio Milimétrico Large Array.

INAOE


El futuro de la formaci n estelar
El Futuro de la Formación Estelar Large Array.

  • Aun quedan muchos problemas en el campo: formación de estrellas masivas (YG), formación de sistemas múltiples, formación de planetas, colimación de chorros....

  • Esperamos que la astronomía mexicana siga haciendo contribuciones a este campo, tanto en el aspecto teórico, como en el observacional.