Entendiendo la complejidad química del universo a través de la actividad estelar en la Nebulosa Pata de Gato
La Nebulosa Pata de Gato, o NGC 6334, es una región de formación estelar y una nebulosa de emisión dividida en cinco zonas que está ubicada en el brazo Sagitario-Carina de nuestra galaxia, a unos 5,700 años luz de la Tierra. Con una extensión de aproximadamente 50 años luz, esta región del espacio es reconocida por su intensa actividad de formación estelar, particularmente en su región central, donde se encuentra un filamento de 15 parsecs de longitud. Este filamento es una estructura densa y alargada, que en su parte más compacta se conoce como una "cresta", un término utilizado para describir las regiones de mayor densidad dentro de las nubes moleculares. Se han identificado 4733 fuentes compactas o núcleos densos, algunos de CH₃OH, que son indicadores de formación estelar de alta masa.
La Nebulosa Pata de Gato es un ejemplo de una región de formación estelar de alta masa, lo que significa que allí se están formando estrellas mucho más masivas que el Sol. La evidencia de esta intensa actividad incluye la presencia de regiones H II, que son áreas de gas ionizado por la radiación ultravioleta de estrellas jóvenes y calientes, así como fuentes de máser (amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación), que son señales de procesos dinámicos y energéticos en la nebulosa.
Además, se han identificado flujos de gas que son expulsados a gran velocidad desde las protoestrellas, evidenciando la formación estelar en curso.
La estructura de la nebulosa es compleja y dinámica. En su interior, densas nubes de gas y polvo colapsan, aumentando la densidad, la presión y la temperatura, lo que conduce a la formación de protoestrellas. El telescopio espacial Spitzer, identificó alrededor de 2000 objetos estelares jóvenes dentro de NGC 6334, con una alta concentración de protoestrellas a lo largo de la cresta central del filamento. Esto sugiere la ocurrencia de un "miniestallido estelar", un evento en el cual un gran número de estrellas se forman casi simultáneamente en una región compacta. Se ha determinado que la formación de estrellas masivas en NGC 6334 requiere una masa mínima de 75 masas solares, con los núcleos densos identificados teniendo temperaturas entre 9,5 y 40 Kelvin, y masas que van desde 75 hasta 1000 masas solares. Se estima que la duración de las fases protoestelar es de 300,000 años y entre 10,000 y 70,000 años la preestelar en la formación de estrellas masivas.
Durante este proceso, ocurren eventos de acreción en los que el material circundante se acumula rápidamente sobre las protoestrellas. Este fenómeno provoca un aumento repentino de luminosidad y genera flujos bipolares, que son chorros de material expulsado a altas velocidades. Estos chorros ayudan a liberar el exceso de momento angular, permitiendo que las protoestrellas continúen acumulando masa.
La actividad estelar en la Nebulosa Pata de Gato también ha llevado a la detección de moléculas complejas. La presencia de estas moléculas sugiere que el espacio actúa como un laboratorio natural donde se forman estructuras químicas complejas, cruciales para la creación de estrellas y planetas. Estas moléculas complejas pueden formarse a través de reacciones iniciadas por la radiación UV, que rompe enlaces químicos y genera radicales libres, facilitando así la síntesis de nuevas moléculas. En conclusión, la Nebulosa Pata de Gato nos ofrece una ventana al entendimiento de la complejidad química del universo.
Referencia: Tigé, J., Motte, ets alts. (2017). The earliest phases of high-mass star formation, as seen in NGC 6334 by Herschel-HOBYS. Astronomy & Astrophysics, 602, A77. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201628760
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