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¿Es universal la función de masa inicial estelar?

Pocas preguntas en astronomía han iniciado un debate tan vigoroso como la relativa a si la distribución de masas de las estrellas en su momento de nacimiento es universal, o depende de las condiciones iniciales de la formación de estrellas. Un grupo de astrónomos financiado por la Unión Europea ha dado una respuesta.
¿Es universal la función de masa inicial estelar?
La función de masa inicial estelar (IMF) es crucial para casi cualquier rama de la astrofísica, desde la ciencia planetaria hasta la evolución de los agregados estelares y el enriquecimiento químico del medio interestelar. Uno de los primeros intentos para determinar la forma de la IMF se llevó a cabo en los años cincuenta, cuando se determinó que la IMF de las estrellas del campo galáctico próximo se describía correctamente con una ley de potencia.

En el proyecto FEEDGAL (Feedback regulated star formation in diverse galactic environments), financiado por la UE, un grupo de astrónomos se centró en regiones de formación de estrellas y cúmulos estelares jóvenes de la Vía Láctea. Combinaron simulaciones numéricas con métodos estadísticos, y los resultados se compararon con datos de observaciones avanzadas.

El equipo de FEEDGAL utilizó el código magnetohidrodinámico para el refinado de mallas adaptativas de flujos magnetizados autogravitantes (RAMSES) para realizar simulaciones 3D de nubes moleculares turbulentas, magnetizadas y autogravitantes. También actualizaron el código para incluir la masa de las regiones de alta densidad que colapsan gravitatoriamente y representan estrellas recién nacidas.

Este enfoque numérico para estudiar las turbulencias en las nubes se complementó con el desarrollo de un método estadístico bayesiano para determinar los parámetros básicos de la IMF en cúmulos estelares jóvenes. Los astrónomos mostraron por primera vez que la fracción de estrellas de tipo O solo se pueden reproducir cuando los parámetros de la IMF tienen distribuciones amplias.

Uno de los principales hallazgos fue que la IMF de poblaciones estelares jóvenes no se pueden describir con una sola función de distribución. Al contrario; cada parámetro de la IMF de las estrellas dentro de un intervalo de masas estelares se caracteriza por una distribución gaussiana ancha. Esta indicación de las IMF no universales en nuestra galaxia merece, sin duda, un estudio más profundo.

La IMF influye en la mayoría de las propiedades observables de las poblaciones estelares y las galaxias. Las variaciones de la IMF reflejan, de forma muy parecida, distribuciones igualmente anchas de las condiciones iniciales en las que se forman estos cúmulos. Antes de FEEDGAL, los estudios sobre cúmulos locales jóvenes y cúmulos globulares antiguos habían sugerido que la gran mayoría de ellos surgían de una IMF «universal».

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Palabras clave

Función de masa inicial, FEEDGAL, Vía Láctea, estrellas recién nacidas, distribución gaussiana
Número de registro: 198599 / Última actualización el: 2017-05-26
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