Agencias/Ciudad de México.- Un equipo internacional de investigadores han conseguido simular restos de supernova y formación estelar en un laboratorio terrestre usando un láser de alta potencia y una bola de espuma.
Han descubierto cómo las ondas expansivas de un remanente de supernova podrían desencadenar la formación de estrellas en una nube molecular, según publican en la revista ‘Matter and Radiation at Extremes’.
Las nubes moleculares son colecciones de gas y polvo en el espacio. Cuando se dejan solas, las nubes permanecen en su estado de equilibrio pacífico. Pero cuando son provocadas por algún agente externo, como los restos de supernova, las ondas de choque pueden propagarse a través del gas y el polvo para crear bolsas de material denso. Al llegar a un cierto límite, ese gas y polvo densos se colapsan y comienzan a formar nuevas estrellas.
Las observaciones astronómicas no tienen la suficiente resolución espacial 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 este modo siguen estando en su mayor parte rodeados de misterio.
En colaboración con la Academia China de Física de la Ingeniería, investigadores del Instituto Politécnico de París (Francia), la Universidad Libre de Berlín (Alemania), el Instituto Conjunto de Altas Temperaturas de la Academia Rusa de Ciencias, el Instituto de Física de la Ingeniería de Moscú (Rusia), la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica, la Universidad de Oxford (Reino Unido) y la Universidad de Osaka (Japón) modelaron la interacción entre los restos de supernova y las nubes moleculares utilizando un láser de alta potencia y una bola de espuma.
Triggering star formation: Experimental compression of a foam ball induced by Taylor–Sedov blast waves: Matter and Radiation at Extremes: Vol 7, No 3 https://t.co/8RPOOJC1Wl
— Ordo Fraterna Fibonacci (@OrdoFibonacci) April 12, 2022
La bola de espuma representa una zona 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 bola, donde el equipo observó la compresión mediante imágenes de rayos X.
“Realmente estamos observando el comienzo de la interacción –destaca el autor Bruno Albertazzi–. De este modo, se puede ver si la densidad media de la espuma aumenta y si se empiezan a formar estrellas con más facilidad”.
Los mecanismos para desencadenar la formación de estrellas son interesantes a varias escalas. Pueden influir en la tasa de formación estelar y en 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, fue probablemente provocada por restos de supernovas –explica Albertazzi–. Este experimento abre una nueva y prometedora vía para que la astrofísica de laboratorio comprenda todos estos puntos importantes”.
Aunque parte de la espuma se comprimió, otra parte también se estiró. Esto cambió la densidad media del material, por lo que en el futuro, los autores tendrán que tener en cuenta la masa estirada para medir realmente el material comprimido y el impacto de la onda de choque en la formación de estrellas. Los investigadores planean ahora explorar la influencia de la radiación, el campo magnético y la turbulencia.
“Este primer trabajo fue realmente para demostrar las posibilidades de esta nueva plataforma que abre un nuevo tema que podría ser investigado utilizando láseres de alta potencia”, apunta Albertazzi.
La mezcla entre el material de las SNR y el de la nube molecular también podría estudiarse experimentalmente mediante el uso de diagnósticos específicos (como la espectroscopia óptica de resolución temporal) para rastrear la aparición de nuevas líneas y evaluar parámetros fundamentales para la perspectiva astrofísica, como la eficiencia de la mezcla. y tiempo. Además, el impacto de un campo magnético externo podría, en principio, estudiarse en experimentos con plasma producido por láser para evaluar su influencia en la compresión de nubes moleculares, que es un tema de gran interés astrofísico actual.
