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Articulo de referencia

Complejo de la Nebulosa Molecular de Cygnus

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El Complejo Nebular Molecular de Cygnus (también conocido simplemente como Complejo del Cisne ) es una gigantesca nube molecular ubicada en el corazón de la Vía Láctea boreal , en dirección a la constelación de Cygnus . Es una de las áreas de formación estelar más turbulentas de la Vía Láctea y su mayor complejo de nebulosas moleculares conocido. En su interior se encuentran varias regiones H II , vastas y brillantes asociaciones estelares , cúmulos abiertos y un gran número de algunas de las estrellas más brillantes de la galaxia. [ 5 ]

La estructura más notable del complejo se conoce con la abreviatura de catálogo Sh2-109 ; se trata de un vasto conjunto, que abarca cientos de años luz , de regiones H II, ionizadas por estrellas muy brillantes, concentradas en las diversas asociaciones OB que se encuentran en esta zona del cielo. [ 1 ] Sh2-109 es también la parte más brillante y prominente del enorme complejo de nebulosas moleculares conocido como Cygnus X; la masa total de gas y polvo en esta región oscila entre 10 000 y 100 000 masas solares . [ 4 ]

La región se encuentra en el límite entre el Brazo de Orión , [ 6 ] donde se ubica el Sistema Solar , y el Brazo de Perseo , [ 7 ] a una distancia estimada de 5000 años luz; [ 3 ] el complejo aún estaría en una etapa temprana de su evolución, como lo evidenciaría la presencia de algunos cúmulos abiertos extremadamente jóvenes y concentrados con componentes estelares brillantes y masivos. [ 8 ] En la parte más alejada de la región, conectada a una de las asociaciones OB en el área, se encuentra el conocido objeto Cygnus X-1 , una fuente de rayos X que muchos creen que es un agujero negro que absorbe materia de su estrella compañera, una supergigante azul . [ 9 ]

Observación

Mapa centrado en el complejo molecular Cygnus alrededor de la estrella Sadr ( Gamma Cygni ); sin embargo, gran parte del complejo permanece oculto por las densas nubes de polvo oscuro visibles entre Sadr y Deneb .

El complejo del Cisne se encuentra en la dirección del segmento del cielo entre la brillante estrella Deneb y Sadr , el corazón del Cisne; sin embargo, no se puede detectar ni a simple vista ni con binoculares o un telescopio pequeño ; lo que aparece con un instrumento pequeño es una colección de agregados de estrellas y pequeños cúmulos abiertos, que forman un destello bastante evidente hasta el punto de que el segmento de la Vía Láctea del que forman parte es uno de los más brillantes del cielo. [ 10 ]

Al estar en el hemisferio norte con una declinación de aproximadamente +40°, el área del complejo de nebulosas es perfectamente observable desde todas las regiones septentrionales de la Tierra , desde donde aparece visible durante la mayor parte del año y, al norte del paralelo 50° norte, incluso circumpolar ; esta rama de la Vía Láctea domina por completo el cielo vespertino del verano y otoño boreales, donde aparece prácticamente en el cenit en las latitudes medias del norte. Desde el hemisferio sur , en cambio, esta sección del cielo es observable con gran dificultad, especialmente desde las latitudes medias hacia el sur; en el cinturón tropical del sur , sin embargo, es bastante observable. [ 10 ] [ nota 1 ]

También se necesita un telescopio potente para poder observar la nebulosidad asociada, pero el mejor método para detectarla es aprovechar el potencial de la astrofotografía ; también debe tenerse en cuenta que la parte del cielo donde se condensa la nube está en gran parte oscurecida por un gran complejo de nebulosas oscuras , conocido en el hemisferio norte como la Fisura del Cisne o "Saco de Carbón Boreal", que se interpone en la línea de visión del observador. [ 11 ]

En las épocas de precesión

La proyección de la trayectoria de precesión del Polo Norte en el cielo fijo de la época J2000.0 para el intervalo de tiempo de 48000 bev a 52000 bec [ 12 ] La estrella brillante en la parte inferior es Vega .

Debido al fenómeno conocido como precesión de los equinoccios , las coordenadas celestes de las estrellas y constelaciones pueden variar significativamente, dependiendo de su distancia a los polos norte y sur de la eclíptica . [ 11 ] [ 13 ]

Deneb, Sadr y la sección de la Vía Láctea del complejo Cygnus se encuentran aproximadamente a 20 horas de ascensión recta , no muy lejos de las 18 horas, lo que equivale al punto en el que, excepto en la zona alrededor del polo norte de la eclíptica, los objetos celestes alcanzan su declinación más austral. [ nota 2 ]

Actualmente, tras haber superado las 18 horas de ascensión recta hace unos 2500 años, el complejo tiende a adoptar declinaciones cada vez más septentrionales. Cuando, dentro de unos 11 000 años, el complejo alcance las seis horas de ascensión recta, llegará a su punto más septentrional: en ese momento, estará, como se observa en la imagen de al lado, a pocos grados del polo norte celeste . [ nota 3 ]

Entorno galáctico y línea de visión

La zona de nuestra galaxia visible en dirección a la constelación del Cisne está dominada, en sentido absoluto, por la extensa nebulosa oscura conocida como la Fisura del Cisne. Se trata de un sistema de nubes de baja velocidad que, desde nuestra perspectiva, parece atravesar longitudinalmente toda la Vía Láctea al sur de Sadr a lo largo de 86°. Esta nube se encuentra a una distancia media de unos 700 pársecs (equivalente a 2300 años luz) y se extiende a lo largo de unos 1000 años luz. [ 14 ] En el borde de este complejo de nubes se encuentran algunos cúmulos abiertos, como NGC 6940 , a unos 2400 años luz de distancia, [ 15 ] y algunas estrellas Wolf-Rayet , incluyendo la brillante WR 147, cuyo brillo está fuertemente oscurecido (parece tener una magnitud aparente de 15, aunque su magnitud absoluta es -4,7) a una distancia de 630 pársecs (2050 años luz). [ 16 ]

Observando desde la Tierra en dirección norte con respecto a la Fisura del Cisne, se divisan dos famosas nebulosas: la Nebulosa de Norteamérica y la Nebulosa del Pelícano ; ambas se encuentran a una distancia de unos 800 pársecs (2600 años luz), es decir, a corta distancia del complejo oscuro de la Fisura. Este complejo, junto con el de la propia Fenditura, forma parte del mismo sistema de nubes moleculares gigantes muy extenso que separa el Cinturón de Gould —la rama de estrellas brillantes en la que también se encuentra inmerso nuestro Sol— del de los grandes complejos estelares y nebulosos del Cisne, situados más allá de esta nube. [ 2 ]

Mapa esquemático de la región galáctica en dirección a la constelación del Cisne, vista desde el Sol.

Más allá de este oscuro bombardeo se encuentran las grandes asociaciones OB Cygnus OB7 y Cygnus OB4; [ 14 ] en la periferia extrema de los grandes complejos nebulares de Swan se encuentran varios cúmulos abiertos, algunos de los cuales son observables sin demasiada dificultad incluso con instrumentos pequeños, como NGC 6910 y el conocido M29; ambos están a más de 5000 años luz de distancia. [ 15 ] El complejo molecular propiamente dicho está formado por Sh2-109, que constituye la mayor parte y extiende sus ramificaciones casi hasta estos cúmulos, y Cygnus X, un vasto complejo que no está completamente iluminado pero emite una fuerte radiación de rayos X; Sh2-109 y Cygnus X juntos ocupan casi 450 pársecs de diámetro, lo que equivale a unos 1400 años luz. [ 2 ]

En el borde que desde la Tierra parece ser el borde "sur" del complejo, a una distancia de 5100 años luz, se encuentra otro cúmulo abierto fácilmente observable, NGC 6871 ; [ 15 ] Sin embargo, en el sector del complejo ubicado en la dirección opuesta a nuestra línea de visión, se encuentran algunas de las asociaciones OB más brillantes intrínsecamente: este es el caso de la asociación Cygnus OB1 "más austral", Cygnus OB9, y especialmente la muy brillante Cygnus OB2, que contiene algunas de las estrellas más brillantes conocidas dentro de la Vía Láctea, en particular Cygnus OB2-12 . [ 17 ]

Continuando, y así adentrándonos más allá del complejo y en las áreas más remotas conocidas en este sector galáctico, hay dos asociaciones OB brillantes más, Cygnus OB3 y Cygnus OB8, a las que se suma un cúmulo abierto observable con dificultad, NGC 6819 , todos los cuales están algo separados de la línea de visión del complejo; la distancia de todos estos objetos es de alrededor de 7700 años luz. [ 15 ] A una distancia similar pero en una dirección diferente, justo al noroeste de Deneb visto desde la Tierra, hay finalmente otra región H II, conocida como Sh2-115, ionizada por las brillantes estrellas del cúmulo Berkeley 90, que contiene 4400 masas solares de gas y polvo en unos 110 años luz de diámetro. [ 18 ]

Estructura

IC 1318 , el complejo de nebulosas más brillante de la región molecular de Swan, es visible cerca de Sadr. Crédito: CAST

El complejo molecular, como se observa, se encuentra a una distancia de aproximadamente 5000 años luz de la Tierra, en dirección a una sección muy rica de la Vía Láctea; es posible distinguir varias áreas diferentes, todas parte del mismo complejo: las dos principales son la vasta extensión llamada Cygnus X y el conjunto de regiones H II conocido como Sh2-109. La primera comprende la estructura más grande, que impregna las grandes asociaciones OB encontradas en esta área, mientras que la segunda es un sistema de densas nebulosas en el que la formación estelar es activa. El área de Cygnus X está fuertemente oscurecida por el complejo oscuro de la Fisura, que se superpone a nuestra línea de visión y enmascara casi por completo tanto las grandes regiones H II como los campos estelares muy brillantes de las diversas asociaciones estelares jóvenes. [ 4 ]

Se han identificado un total de hasta 159 nubes distintas, de las cuales se conocen diversas características como densidad, tamaño y masa; además, hay siete grandes regiones H II, tres remanentes de supernovas, 45 estrellas T Tauri , 18 chorros moleculares y hasta 215 fuentes de radiación infrarroja, coincidentes con objetos estelares jóvenes y protoestrellas , probablemente asociadas con las nubes moleculares. [ 19 ] [ 20 ]

IC 1318

Una de las estructuras más densas y fácilmente observables está formada por el sistema de nebulosas de IC 1318 (Sh2-108); en las fotografías se muestra como una colección de nebulosas que rodean más o menos a la estrella Sadr y que están más o menos separadas entre sí, hasta el punto de que se las ha clasificado como nebulosas independientes: de hecho, se numeran desde IC 1318a hasta IC 1318e, de oeste a este. [ 10 ] Lo que hace brillante a la nebulosa no es, como podría parecer, la estrella Sadr, ya que no está relacionada con el complejo molecular: aunque es una estrella muy distante, situada a unos 1500 años luz de la Tierra, es el primer plano comparado con el campo nebuloso. [ 3 ]

La parte directamente observable más intensa es precisamente la sección de IC 1318 visible cerca de la banda oscura LDN 889; las partes más occidentales, por otro lado, parecen más enrarecidas y filamentosas, lo que sugeriría que esta parte se formó por una o más explosiones de supernovas . [ 21 ]

Sh2-109

La constelación del Cisne; la zona del cielo marcada en rojo indica la extensión aparente del complejo Sh2-109.

Sh2-109 es un vasto y complejo sistema de regiones H II, nebulosas oscuras, brillantes columnas de gas y asociaciones de estrellas jóvenes. La zona del cielo donde se ubica es visible a pocos grados al sur de Sadr, justo al norte del cúmulo abierto NGC 6871; su extensión aparente es de hasta 17°, [ 2 ] lo que a una distancia de 5000 años luz equivale a un diámetro real de hasta 4600 años luz. [ 1 ]

Cygnus X

Cygnus X ha sido considerada durante mucho tiempo una de las regiones estructuralmente más complejas del plano galáctico ; se trata de una vasta nebulosidad, que incluye estructuras de nebulosas menores y un gran número de asociaciones OB. Originalmente conocida como una única y prominente fuente de ondas de radio , se le asignó el acrónimo X para distinguirla de la fuente extragaláctica Cygnus A. Con el desarrollo de técnicas de observación en diversas longitudes de onda , se descubrieron varios cientos de fuentes de radio, llegando a varios 800 en la década de 1980; estos estudios también demostraron que las regiones centrales del complejo son las más oscurecidas. [ 7 ]

Aunque existe cierto consenso entre los investigadores sobre las estructuras galácticas a gran escala encontradas en la región de Cygnus X, persiste cierta dificultad para determinar las distancias cinemáticas de las regiones de formación estelar, ya que la diferencia entre las distintas velocidades radiales es consistente con la dispersión de las nubes galácticas. El brazo de Perseo puede trazarse mediante el mapeo de la distribución de las distintas regiones H II y las estrellas intrínsecamente más brillantes; según estos estudios, el complejo de Cygnus X se encuentra en conjunción con nuestro brazo y el de Perseo. [ 7 ] Sin embargo, según otros estudios, el brazo sería el de Cygnus . [ 22 ]

Se han identificado alrededor de setenta objetos estelares jóvenes de clase espectral A y B a distancias de hasta 2000 pársecs (equivalente a unos 6500 años luz) en el complejo Cygnus X basándose en el estudio del CO , se encontró que la mayoría de estos objetos se encuentran dentro de los límites extremos del Brazo de Orión. [ 7 ]

Regiones H II y fenómenos de formación estelar

La parte más meridional del complejo de nebulosas Sh2-109, con la prominencia de la nebulosa oscura B147 .

The Cygnus Complex appears to be related to a large number of structures in which star formation phenomena are extremely intense and in which the dynamics of the interstellar medium are quite violent. The area of the sky in which the complex is visible has been studied in various wavelengths, from X-rays to the mid-infrared, to determine its structure: thus, several supernova remnants have been discovered, as well as a considerable number of H II regions more or less adjacent to each other, all included within the so-called Cygnus superbubble. The various individual H II regions that make up the Cygnus X complex are of great importance in the reconstruction of the three-dimensional structure of this galactic region and the study of ongoing new star formation phenomena; moreover, they are an excellent example showing how the various interactions between aggregates of massive stars with the surrounding interstellar medium can create a great variety of shapes and structures, while the fact that many of these aggregates are physically connected within a single and very large complex aids their study.[8]

Based on the method of comparing the elements of stars immersed in nebulae by observation at multiple wavelengths, the position and distance of several observable H II regions in the constellation Cygnus could be mapped with a fair degree of accuracy; one such study found that many of the star-forming areas belonging to the Cygnus X complex appear to be connected with open clusters or extremely young stellar associations. This validates the result of other studies conducted in the 1960s and 1970s, in which it was hypothesized, due to the sparse presence of potentially excitatory stars in the nebular mass, that the complex is in an early stage of its evolution and that the current forming stars are still largely shrouded by their forming globules.[23]

The H II regions of the complex with a mass of less than 100 solar masses tend to form massive stars in an amount up to four times greater than other clouds; the cause for this would be either the high pressure imposed by the ionized gas at the edge of the clouds or the photolytic action of the radiation present in the H II regions themselves, which would tend to disintegrate the molecular clouds. Larger, more massive nebular complexes, on the other hand, tend to be in virial equilibrium, or a collapsed state.[20]

DR 21

DR 21, one of the most massive star-forming regions in the Milky Way.

Entre los complejos de nebulosas individuales, los astrónomos descubrieron algunos cuerpos celestes particularmente luminosos; el más notable y estudiado de ellos es el luminoso DR 21. [ 24 ] Este complejo, también conocido como W75, contiene una de las regiones de formación estelar más masivas de la Vía Láctea; está asociado con un cúmulo de estrellas jóvenes, y su distancia ha sido objeto de debate: hasta la década de 1980, se indicaba una distancia de unos 10 000 años luz para DR 21, mientras que mediciones más recientes han reducido este valor a tan solo 5 000 años luz, [ 25 ] situándolo así en el corazón del complejo Swan. [ 26 ]

DR 21 se formaría por la interacción de dos nubes moleculares gigantes. La región más densa y masiva, ubicada en una posición central, podría haberse originado a partir de un fenómeno de colapso generalizado ; en esta área tuvo lugar la formación de estrellas calientes, lo que iluminó los gases circundantes y transformó la nube molecular en la región H II compacta que se observa hoy en día. DR 21 es una estructura extremadamente joven, donde la turbulencia y las presiones provenientes de los cuerpos circundantes aún no han alterado su estructura lo suficiente como para provocar una desaceleración en la contracción. [ 27 ]

En las líneas de emisión del CO, se detectan chorros bipolares, probablemente causados ​​por varios objetos estelares jóvenes en su interior; estos chorros se encuentran entre los más potentes y masivos (M = >3000 M☉) conocidos hasta ahora en la Vía Láctea y poseen energía suficiente para contrarrestar el colapso de la nube misma y podrían desempeñar un papel clave en fenómenos relacionados con su eventual disipación. [ 28 ] En el exterior de la nube, se observan grandes estructuras filamentosas, aparentemente creadas por materia eyectada de los chorros, que parecen estar interactuando con una gran burbuja , dentro de la cual se encuentra el cúmulo estelar. [ 25 ]

Otras estructuras

Otras estructuras menores incluyen la región ECX6-27, que parece proyectarse en la dirección del núcleo de la brillante asociación Cygnus OB2; sin embargo, el valor negativo de la velocidad radial descartaría una conexión física real entre los dos objetos. Esta región H II parece estar conectada con una vasta región HI más fría , que muestra, en contraste, la misma velocidad radial; con una distancia de más de 8000 años luz, es uno de los engrosamientos nebulosos más remotos del complejo. [ 29 ] En cambio, ECX6-20 está dominada por un cúmulo de estrellas muy compacto, unido a otros dos visibles solo en el infrarrojo; las mediciones de su velocidad radial lo sitúan en el medio del complejo, en el borde de nuestro brazo espiral. Las observaciones en el infrarrojo cercano y en ondas de radio muestran una estructura en forma de arco que comienza en el cúmulo compacto y se extiende hacia el este, mientras que, en contraste, un segundo arco, mucho más tenue, se dirige hacia el oeste; Al analizar la posición del cúmulo en relación con los dos arcos, se ha formulado la hipótesis de que la expansión de una burbuja causó el episodio de formación estelar que originó el cúmulo compacto de estrellas, tal vez los restos de una antigua supernova. [ 30 ]

Mediciones de distancia

La "Saco de Carbón Boreal", una nebulosa oscura situada entre las dos estrellas Deneb (derecha) y Sadr (izquierda); el centro del Complejo del Cisne se encuentra aproximadamente en esta dirección y está oculto a la vista de la Tierra por esta nebulosa oscura ubicada a medio camino entre la Tierra y el complejo.

La distancia al Complejo Swan se calculó de forma resumida ya en la década de 1960, aprovechando la comparación entre las emisiones Hα y de radio de las regiones H II más brillantes y asumiendo que la principal fuente de excitación de gas en la región era la brillante asociación Cygnus OB2. Con base en estas mediciones, se determinó una distancia de aproximadamente 1500 pársecs (unos 5500 años luz). Mediciones posteriores confirmaron estas determinaciones en su mayor parte. [ 3 ]

La dificultad para calcular la distancia del complejo se debe a varias razones: primero, el área está muy oscurecida, como se ve arriba, por una cantidad considerable de polvo que obstruye nuestra línea de visión; por lo tanto, el procedimiento de calcular la distancia de una nube a partir de la de sus estrellas excitadoras no puede tener éxito, ya que estas estrellas no siempre se conocen. La segunda dificultad es estrictamente galáctica: la rotación de la Vía Láctea en esta longitud galáctica altera considerablemente las mediciones de velocidad radial, más de lo que predicen los modelos teóricos, ya que el cambio de velocidad causado por la rotación galáctica varía muy lentamente con respecto al aumento de velocidad; por lo tanto, el método de comparar las velocidades radiales observadas en las nebulosas con la velocidad de rotación galáctica tampoco es aplicable. [ 3 ]

Asociaciones de obstetricia

Una asociación OB es una asociación estelar joven que contiene de 10 a 100 estrellas masivas de clases espectrales O y B, es decir, azules y muy calientes; se forman juntas en nubes moleculares gigantes, cuyo gas residual, una vez formadas las estrellas, es arrastrado por el fuerte viento estelar. [ 31 ] En unos pocos millones de años, la mayoría de las estrellas más brillantes de la asociación explotan como supernovas, mientras que las estrellas más pequeñas, con menor masa, sobreviven durante mucho más tiempo. Se cree que la mayoría de las estrellas de la Vía Láctea pertenecieron originalmente a asociaciones OB. [ 31 ] Paradójicamente, las asociaciones OB de otras galaxias se pueden conocer más fácilmente que las de la Vía Láctea debido a la presencia de nubes oscuras que enmascaran la mayoría de los objetos en su interior. [ 17 ]

Cygnus OB1

Cygnus OB1 es una asociación extensa de estrellas jóvenes y calientes; parece estar conectada con un sistema de gas formador de superburbujas, observable en el infrarrojo lejano mediante instrumentos como IRAS; según algunos estudios realizados en esta longitud de onda, esta estructura resultó ser muy joven, de tan solo un millón de años, y se habría formado mediante la superposición de múltiples burbujas. Su morfología, que no es esférica, es probablemente el resultado de la distribución espacial de estrellas masivas en la región. El estudio de esta burbuja también permite revelar que las estrellas de la asociación no se habrían formado en un único proceso de formación estelar; de hecho, las estrellas actualmente más masivas de Cygnus OB1 se habrían formado más tarde que los demás componentes, ya que aún se encuentran en la fase de estrella Wolf-Rayet; además, el tamaño de la superburbuja revela que se habría originado a partir de la explosión de tres o, como máximo, cinco supernovas resultantes de estrellas con una masa entre 45 y 80 masas solares. [ 22 ]

Cygnus OB2

La asociación Cygnus OB2 vista con el programa Celestia.

Cygnus OB2 es una de las asociaciones OB más brillantes y concentradas de nuestra galaxia; consta de un gran número de estrellas supergigantes azules, algunas de las cuales también se encuentran entre las más intrínsecamente luminosas conocidas. [ 17 ] Sus componentes son extremadamente jóvenes y muestran una velocidad de rotación moderadamente lenta . [ 32 ]

Los espectros de las estrellas Cygnus OB2 y su temperatura se han analizado en varios estudios, en los que también se encontró que muchos de los componentes están sujetos a una fuerte pérdida de masa causada por su fuerte viento estelar. [ 32 ] La presencia porcentual de hidrógeno y helio es similar en todas las estrellas excepto en una, Cygnus OB2-7, donde el helio estaría presente en mayores cantidades que en las demás. [ 32 ] Ligeramente alejada del centro de la asociación se encuentra Cygnus OB2-12 , una estrella hipergigante entre las estrellas más brillantes conocidas dentro de la Vía Láctea; su magnitud absoluta es de aproximadamente -12, y si no fuera por la extinción de la luz , la estrella tendría, vista desde la Tierra, una magnitud aparente de 1,5 muy similar a la magnitud aparente de Deneb, pero debido a la absorción operada por el polvo la magnitud visual cae a 11,4, por lo que permanece invisible a simple vista. [ 33 ]

Algunos investigadores, considerando la masa, la densidad y el tamaño de la asociación, han especulado que Cygnus OB2 es un ejemplo de un cúmulo globular en formación: se han observado objetos similares tanto en la Gran Nube de Magallanes como en regiones de formación estelar encontradas en otras galaxias; también se ha señalado que este sería el primero de esta clase de objetos conocido dentro de la Vía Láctea. [ 34 ]

Cygnus OB9

Cygnus OB9 es una asociación relativamente dispersa que se observa, desde nuestra línea de visión, no muy lejos de la anterior; en esta y en la anterior, se han descubierto alrededor de cien estrellas de clase espectral O, por lo tanto, extremadamente calientes. Este escenario implica que en un período astronómicamente corto (en unos pocos millones de años), esta asociación podría convertirse en el lugar de numerosas explosiones de supernovas, suponiendo que la vida media de una estrella de clase O muy masiva dure aproximadamente 1,7 millones de años, se espera una frecuencia de una supernova cada 70 000 años aproximadamente. [ 35 ] La distancia se ha estimado en 1700 pársecs (5500 años luz), comparable con las otras dos asociaciones. [ 3 ]

Observaciones de ondas de radio y rayos X

Imagen del complejo Cygnus en varias longitudes de onda: arriba en luz visible, en el medio en infrarrojo y abajo en ondas de radio (0,4 GHz ).

Como lugar de importantes fenómenos dinámicos y perturbativos, como la formación estelar, la región del complejo Cygnus es claramente visible, incluso más que en luz visible, en ondas de radio y rayos X. Las observaciones en ondas de radio sugieren que las brillantes nebulosas del complejo Cygnus X se encuentran en una región galáctica observada tangencialmente. Al observar las fuentes de radio, se descubrió que gran parte de su brillo se debe a materia de alta temperatura y que su posición coincide con la de las regiones H II visibles ópticamente. Las observaciones en rayos X muestran claramente la estructura de la superburbuja, una estructura anular que se extiende 13°, demostrando ser, con mucho, la formación más grande y energética descubierta en los brazos de la Vía Láctea. Partes de esta estructura anular se han descubierto desde la década de 1970 y se han clasificado bajo los acrónimos Cygnus X-6 y Cygnus X-7, pero su naturaleza en el momento de su descubrimiento aún no se había definido con claridad. [ 36 ]

Existen al menos otras dos regiones galácticas conocidas que presentan características similares a las del complejo Swan, como la emisión filamentosa de Hα y las asociaciones OB, aunque a una escala mucho menor; una de ellas es la conocida Nebulosa Gum , un antiguo remanente de supernova que, sin embargo, no emite rayos X, pero es claramente observable en el infrarrojo entre las constelaciones australianas de Stern y Sails. Una segunda estructura es la Burbuja de Eridanus , situada entre las constelaciones de Orión , Tauro y Eridanus . [ 36 ]

En cuanto a la región del Cisne, solo se conocen dos fenómenos astronómicos intragalácticos capaces de potenciar tanto una estructura molecular: una explosión de supernova y la acción de un fuerte viento estelar. Se puede descartar que la estructura se haya potenciado por una única explosión de supernova de gran magnitud (lo que explicaría la forma de la estructura, pero no la potencia de las emisiones); algunos científicos han sugerido que la energía que potenció el complejo provino del fuerte viento estelar que interactuó con el denso medio interestelar de la zona, probablemente producido por una serie de explosiones de supernovas consecutivas; de hecho, se ha demostrado que la explosión de entre 30 y 100 supernovas distribuidas a lo largo de un periodo de entre 3 y 10 millones de años podría haber aportado la energía suficiente para potenciar la región hasta el nivel observado. Sin embargo, las estrellas progenitoras de estas explosiones habrían tenido que ser más antiguas que las que actualmente forman la asociación Cygnus OB2, la más masiva de la región. [ 36 ]

Cygnus X-1

Ilustración del sistema Cygnus X-1.

Cygnus X-1 es una de las fuentes de rayos X más conocidas y estudiadas de nuestra galaxia; [ 37 ] como parte periférica del complejo Cygnus, se encuentra a lo largo del mismo brazo espiral donde se ubica el Sol, [ 6 ] cerca del punto donde se cruza con el Brazo de Sagitario . Es muy probable que sea un agujero negro estelar , con una masa de aproximadamente 8,7 veces la del Sol, [ 38 ] y ha demostrado ser un objeto demasiado compacto para ser comparado con una estrella normal u otro objeto exótico como una estrella de neutrones. Si fuera un agujero negro, el radio del horizonte de sucesos probablemente sería de unos 26  km. [ 39 ]

Cygnus X-1 pertenece a un sistema binario masivo de rayos X ; este sistema, a unos 6000 años luz de distancia, incluye una supergigante variable azul catalogada como HDE 226868, cuya órbita es de aproximadamente 0,2 UA . Un fuerte viento estelar de esta estrella transfiere grandes cantidades de materia a un disco de acreción que rodea a su compañera, la fuente de rayos X. [ 9 ] La materia en el disco interno se sobrecalienta a varios millones de kelvin, emitiendo así la radiación de rayos X observable; [ 40 ] Además, un par de chorros emergen de los polos del disco, proyectando materia al espacio circundante. [ 41 ]

El sistema se ubica, visto desde el Sol, justo detrás del complejo molecular Swan en la asociación Cygnus OB3; su edad sería de alrededor de 5 millones de años y se habría formado a partir de una estrella progenitora cuya masa alcanzaba las 40 masas solares. Gran parte de la masa original fue expulsada como viento estelar y durante la posterior fase de supernova, de la cual se habría originado el agujero negro. [ 42 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Una declinación de 40°N es equivalente a una distancia angular desde el polo sur celeste de 50°; lo que equivale a decir que al norte de 50°N el objeto se encuentra circumpolar, mientras que al sur de 50°S el objeto nunca sale.
  2. ↑ Consideremos que la intersección de la eclíptica con la ascensión recta de 18 horas es igual al punto donde se encuentra el Sol en el solsticio de invierno , el 22 de diciembre.
  3. ↑ Para determinar esto, basta con analizar las dos coordenadas proporcionadas por SIMBAD para los equinoccios vernales de 1950 y 2000, cuyas coordenadas son +19°52' y +19°41', respectivamente.

Referencias

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