Nube molecular

Una nube molecular es una región extensa en el interior de una galaxia en la que la densidad de materia es suficientemente alta, y la temperatura suficientemente baja, para que exista hidrógeno molecular (H₂). Por su carencia de dipolo eléctrico, el H₂ frío no es observable directamente, pero otras moléculas que existen en las nubes moleculares sí lo son. La más abundante después del H₂ es el monóxido de carbono (CO), que es fácilmente observable en ondas milimétricas. Cientos de otras moléculas han sido observadas en nubes moleculares.

Las nubes moleculares son especialmente importantes en formación estelar. El nacimiento de las estrellas ocurre cuando regiones de una nube molecular sufren una inestabilidad gravitacional que les lleva a contraerse. Generalmente las nubes moleculares son tan extensas y masivas que se fragmentan hasta formar un elevado número de protoestrellas.

Actualmente son las estructuras galácticas conocidas de mayor tamaño, con masas de hasta 1 millón de veces la del Sol.

Ocurrencia

Dentro de nuestra propia galaxia, las cuentas moleculares de gas por menos del uno por ciento del volumen del medio interestelar (ISM), pero también es la parte más densa del medio que abarca aproximadamente la mitad de la de gas en la masa total de la órbita galáctica del Sol . La mayor parte del gas molecular se encuentra en un anillo molecular entre 3,5 a 7,5 kiloparsecs del centro de la galaxia (el Sol es de unos 8,5 kiloparsecs del centro). A gran escala los mapas de monóxido de carbono de la galaxia muestran que la posición de este gas se correlaciona con los brazos espirales de la galaxia. Ese gas molecular se produce predominantemente en los brazos espirales sostiene que las nubes moleculares que forman y se disocian en un plazo más corto de 10 millones de años-el tiempo que toma para que el material pase a través la región del brazo.

Verticalmente, el gas molecular habita en el plano medio estrecha del disco galáctico con una altura de escala característica, Z, de aproximadamente 50 a 75 parsec, mucho más delgado que la tibia atómico (Z = 130 a 400 pc) y caliente ionizado (Z = 1000 pc ) los componentes gaseosos de la IGS. La excepción a la distribución de gas ionizado son las regiones HII que están en las burbujas de gas caliente ionizado creado en nubes moleculares por la intensa radiación emitida por estrellas masivas jóvenes y, como tales, tienen aproximadamente la misma altura distribución del gas molecular. Esta distribución lisa de gas molecular se hace un promedio a lo largo de grandes distancias, sin embargo la distribución a pequeña escala del gas es altamente irregular con la mayor parte concentrada en las nubes discretas y complejos de nubes.

Tipos de nubes moleculares

nubes moleculares gigantes (GMC por sus siglas en inglés)

Son conjuntos de gas molecular con masas de 104 a 106 veces la masa del sol son llamados nubes moleculares gigantes (GMC). Las nubes pueden llegar a decenas de parsecs de diámetro y tienen una densidad media de 10 ² ³ -10 partículas por centímetro cúbico (la densidad media en la vecindad solar es una de las partículas por centímetro cúbico). Subestructura dentro de estas nubes es un patrón complejo de filamentos, hojas, burbujas, y grupos irregulares. Las partes más densas de los filamentos y grupos se les llama "núcleos moleculares", mientras que el más denso núcleos moleculares, como era de esperar, llamados "núcleos densos molecular" y tienen densidades de más de 104 a 106 partículas por centímetro cúbico. Observacionalmente núcleos moleculares se trazan con monóxido de carbono y núcleos densos se trazan con el amoníaco. La concentración de polvo en núcleos moleculares normalmente es suficiente para bloquear la luz de las estrellas de fondo de tal manera que aparecen en la silueta como nebulosas oscuras. GMC son tan grandes que los "locales" los puede cubrir una parte importante de una constelación de tal manera que se refieren a menudo por el nombre de esa constelación, por ejemplo, la Nube Molecular de Orión (OMC) o la nube molecular Tauro (TMC). . Estos GMC locales están dispuestos en un anillo en el barrio del sol que coincide con el Cinturón de Gould [7] La colección más masiva de las nubes moleculares en la galaxia forma un anillo asimétrico alrededor del centro galáctico en un radio de 120 parsecs, la más grande los componentes de este anillo es el complejo de Sagitario B2. La región de Sagitario es químicamente ricos y se utiliza a menudo como ejemplo por los astrónomos la búsqueda de nuevas moléculas en el espacio interestelar.

Nubes Moleculares Pequeñas

Aislado gravitacionalmente pequeñas nubes moleculares con masas de menos de unos cientos de veces la masa del Sol se llaman glóbulos de Bok. Las partes más densas de las pequeñas nubes moleculares son equivalentes a los núcleos moleculares que se encuentran en el GMC y se incluyen a menudo en los mismos estudios.

Nubes moleculares difusas de alta latitud

En 1984 IRAS identificó un nuevo tipo de nube molecular difusa. [9] Se trata de nubes difusas filamentosas que son visibles a altas latitudes galácticas (mirando hacia fuera del plano del disco galáctico). Estas nubes tienen una densidad típica de 30 partículas por centímetro cúbico.

Procesos

La formación de estrellas

Imagen compuesta que muestra estrellas jóvenes en y alrededor de nube molecular Cefeo B. Se cree que la creación de estrellas recién nacidas se produce exclusivamente dentro de las nubes moleculares. Esto es una consecuencia natural de sus bajas temperaturas y altas densidades, ya que la fuerza gravitacional que actúa al colapso de la nube puede superar las presiones internas que están actuando "hacia afuera" para evitar un colapso. También hay pruebas observó que las nubes grandes, de formación de estrellas se limitan en gran medida por su propia gravedad (como las estrellas, planetas y galaxias) más que la presión externa (como las nubes en el cielo). La evidencia proviene del hecho de que la "turbulencia" velocidades inferirse de escala ancho de línea de CO en la misma forma que la velocidad orbital (una relación virial).

Física

La física de las nubes moleculares son poco conocidos y muy debatido. Sus movimientos internos se rigen por las turbulencias en un frío, de gas magnetizado, para que los movimientos turbulentos son altamente supersónico, pero comparable a las velocidades de las perturbaciones magnéticas. Este estado se cree que pierde energía rápidamente, lo que requiere ya sea un colapso general o una re-inyección constante de energía. Al mismo tiempo, las nubes se sabe que ser interrumpido por algún proceso, más probable es que los efectos de las estrellas masivas antes de una fracción significativa de su masa se ha convertido en estrellas.

Las nubes moleculares, y especialmente "gigantes" nubes moleculares (GMC), a menudo son el hogar de máser astronómica.