Un cúmulo de estrellas nuclear ( NSC ) o núcleo estelar compacto (a veces llamado núcleo estelar joven ) es un cúmulo de estrellas con alta densidad y alta luminosidad cerca del centro de masa de la mayoría de las galaxias. [1]
Los NSC son los objetos centrales masivos de galaxias más débiles y de baja masa donde los agujeros negros supermasivos (SMBH) no están presentes o tienen una masa insignificante. En las galaxias más masivas, las NSC están completamente ausentes. Se sabe que algunas galaxias, incluida la Vía Láctea , contienen tanto un NSC como un SMBH de masa comparable. [2]
Propiedades
En la mayoría de las galaxias se encuentran cúmulos de estrellas nucleares que pueden resolverse lo suficiente: [3]
- al menos el 50% de todas las galaxias espirales tempranas (tipos Sa-Sc)
- al menos el 75% de todas las galaxias espirales tardías (tipos Scd-Sm)
- al menos el 70% de todas las galaxias esferoidales (tipos S0 y E).
Los NSC son los cúmulos estelares más densos conocidos del Universo . Con magnitudes aparentes entre -14 y -10 mag en el infrarrojo , son en promedio 40 veces más brillantes que los cúmulos globulares , aunque sus radios efectivos no son mayores de 2 a 5 parsecs . Con una masa dinámica de 10 6 a 10 8 masas solares , se encuentran en el extremo superior de los valores alcanzados por los cúmulos globulares. [3]
La mayoría de los cúmulos de estrellas nucleares contienen una mezcla de poblaciones estelares antiguas (al menos mil millones de años) y jóvenes y muestran signos de formación estelar en los últimos 100 millones de años. [2]
Formación
Aunque los mecanismos detrás de su formación no se conocen del todo, las hipótesis ofrecen cuatro posibilidades: [4] [5]
- Los cúmulos de estrellas nucleares se originan en otro lugar y son capturados por un agujero negro central.
- Los cúmulos de estrellas nucleares se deben a la incidencia de gas a cierta distancia del centro de la galaxia.
- Una combinación de las posibilidades anteriores mediante la cual el potencial gravitacional de un objeto atrapado, como el núcleo de una galaxia enana , desencadena la formación de nuevas estrellas por el gas incidente cerca del centro galáctico.
- Los cúmulos de estrellas nucleares se crean fusionando cúmulos de estrellas con la migración posterior al centro galáctico debido a la fricción dinámica con las estrellas de fondo. [6]
Relación con los cúmulos globulares
Debido a que los cúmulos de estrellas nucleares ocurren en la mayoría de las especies de galaxias, aún deberían estar presentes en el halo de la galaxia resultante después de la fusión de las galaxias. Ésta es una hipótesis para la formación de cúmulos globulares. Por lo tanto, los cúmulos globulares podrían ser los restos de cúmulos de estrellas nucleares excluidos de la incidencia de gas, en los que no se producen nuevas formaciones de estrellas. [7]
Sin embargo, según otras hipótesis, los cúmulos de estrellas nucleares podrían ser el resultado de una fusión de cúmulos globulares capturados por un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia y destruidos dinámicamente. [8]
Referencias
- ↑ Ferrarese, L .; Merritt, D .; Eckart, A. (2009). "El cúmulo de estrellas nucleares de la Vía Láctea: movimientos propios y masa". Astronomía y Astrofísica . 502 (1): 91-111. arXiv : 0902.3892 . Bibcode : 2009A & A ... 502 ... 91S . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 200810922 .
- ^ a b Nishiyama, S .; Schödel, R. (2012). "Candidatos de estrellas jóvenes y masivos detectados en todo el cúmulo de estrellas nucleares de la Vía Láctea". Astronomía y Astrofísica . 549 : A57. arXiv : 1210.6125 . Código bibliográfico : 2012yCat..35490057N . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201219773 .
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- ^ Madigan, A .; Levin, Y .; Pfuhl, O .; Gillessen, S .; Genzel, R .; Perets, HB (2013). "Sobre el origen de las estrellas B en el centro galáctico". El diario astrofísico . 784 (1): 23. arXiv : 1305.1625 . Código Bibliográfico : 2014ApJ ... 784 ... 23M . doi : 10.1088 / 0004-637X / 784/1/23 .
- ^ Capuzzo-Dolcetta, R. (1993). "La evolución del sistema de cúmulos globulares en una galaxia triaxial: ¿puede formarse un núcleo galáctico por captura de cúmulos globulares?". El diario astrofísico . 763 (1): 62. Código Bibliográfico : 1993ApJ ... 415..616C . doi : 10.1086 / 173189 .
- ^ Scott, N .; Graham, A. (2012). "Fundamentos cambiantes: relaciones de escala que involucran cúmulos de estrellas nucleares y agujeros negros supermasivos". El diario astrofísico . 763 (2): 76. arXiv : 1205.5338 . Código Bibliográfico : 2013ApJ ... 763 ... 76S . doi : 10.1088 / 0004-637X / 763/2/76 .
- ^ Capuzzo-Dolcetta, R. (2013). "Formación de cúmulos nucleares galácticos a través de fusiones de cúmulos globulares". Memorie della Societa Astronomica Italiana . 84 : 167. arXiv : 1301.2899 . Código bibliográfico : 2013MmSAI..84..167C .