superburbuja
Una superburbuja o supercapa es una cavidad que tiene cientos de años luz de diámetro y está poblada de átomos de gas calientes (10 6 K ), menos densos que el medio interestelar circundante , soplados contra ese medio y excavados por múltiples supernovas y vientos estelares . Los vientos, el paso y la gravedad de las estrellas recién nacidas despojan a las superburbujas de cualquier otro polvo o gas. [2] El Sistema Solar se encuentra cerca del centro de una antigua superburbuja, conocida como la Burbuja Local , cuyos límites se pueden rastrear por un aumento repentino en la extinción del polvo . de estrellas exteriores a distancias superiores a unos pocos cientos de años luz. [ cita requerida ]
Las estrellas más masivas, con masas que van de ocho a aproximadamente cien masas solares y tipos espectrales de O y B temprano, generalmente se encuentran en grupos llamados asociaciones OB. Las estrellas O masivas tienen fuertes vientos estelares, y la mayoría de estas estrellas explotan como supernovas al final de sus vidas.
Los vientos estelares más fuertes liberan energía cinética de 10 51 ergios (10 44 J ) durante la vida de una estrella, lo que equivale a una explosión de supernova. Estos vientos pueden formar burbujas de viento estelar de decenas de años luz de diámetro. [3] Dentro de las asociaciones OB , las estrellas están lo suficientemente cerca como para que sus burbujas de viento se fusionen, formando una burbuja gigante llamada superburbuja. Cuando las estrellas mueren, las explosiones de supernova, de manera similar, generan ondas expansivas que pueden alcanzar tamaños aún mayores, con velocidades de expansión de varios cientos de km s −1 . Las estrellas en asociaciones OB no están ligadas gravitacionalmente, pero se separan a velocidades pequeñas (de alrededor de 20 km s -1), y agotan su combustible rápidamente (después de unos pocos millones de años). Como resultado, la mayoría de sus explosiones de supernova ocurren dentro de la cavidad formada por las burbujas de viento estelar. [4] [5] Estas explosiones nunca forman un remanente de supernova visible , sino que gastan su energía en el interior caliente como ondas de sonido. Tanto los vientos estelares como las explosiones estelares impulsan la expansión de la superburbuja en el medio interestelar.
El gas interestelar arrastrado por las superburbujas generalmente se enfría y forma una capa densa alrededor de la cavidad. Estas capas se observaron por primera vez en emisión lineal a veintiún centímetros del hidrógeno , [6] lo que condujo a la formulación de la teoría de la formación de superburbujas. También se observan en la emisión de rayos X de sus interiores calientes, en la emisión de líneas ópticas de sus caparazones ionizados y en la emisión continua infrarroja del polvo arrastrado por sus caparazones. Los rayos X y la emisión visible se observan típicamente en superburbujas más jóvenes, mientras que los objetos más grandes y más antiguos que se ven en veintiún centímetros pueden incluso resultar de la combinación de múltiples superburbujas, por lo que a veces se distinguen llamándolos supercapas .
Superburbujas lo suficientemente grandes pueden volar a través de todo el disco galáctico, liberando su energía en el halo galáctico circundante o incluso en el medio intergaláctico . [7] [8]
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