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Ondas de choque causadas por Supernovas en la evolución temprana de Cúmulos Globulares Galácticos

Autor/es: Guillermo Tenorio-Tagle, Casiana Muñoz-Tuñón, Sergiy Silich y Santi Cassisi

Referencia: 2015 ApJ 814 L8 | Enlace

Evolución del volumen ocupado por el material eyectado (paneles a la izquierda) y la velocidad del choque en el polo superior (paneles a la derecha). Los paneles (a) y (b), (c) y (d), (e) y (f) muestran los resultados de las simulaciones cuando la explosión ocurre a Zoff = 0 pc, 1 pc, y 2 pc del centro del cúmulo, respectivamente. Las líneas sólida, punteada, y discontinua en el panel (a) corresponden a 10<sup>4</sup> años, 5 × 10<sup>4</sup> años, y 2 × 10<sup>5</sup> años después de la explosión. El panel (c) muestra la forma del remanente para 5 × 10<sup>4</sup> años, 10<sup>5</sup> años, y 1.5 × 10<sup>5</sup> años y el panel (e) para 3 × 10<sup>3</sup> años, 5 × 10<sup>3</sup> años, y 7 × 10<sup>3</sup> años. Las líneas delgadas sólidas muestran la distribución de densidad del gas en la nube restante, con el logaritmo de la densidad (cm<sup>-3</sup>) indicada para cada línea. Los paneles (b), (d), y (f) presentan la evolución de la velocidad del choque en el polo superior.
Evolución del volumen ocupado por el material eyectado (paneles a la izquierda) y la velocidad del choque en el polo superior (paneles a la derecha). Los paneles (a) y (b), (c) y (d), (e) y (f) muestran los resultados de las simulaciones cuando la explosión ocurre a Zoff = 0 pc, 1 pc, y 2 pc del centro del cúmulo, respectivamente. Las líneas sólida, punteada, y discontinua en el panel (a) corresponden a 104 años, 5 × 104 años, y 2 × 105 años después de la explosión. El panel (c) muestra la forma del remanente para 5 × 104 años, 105 años, y 1.5 × 105 años y el panel (e) para 3 × 103 años, 5 × 103 años, y 7 × 103 años. Las líneas delgadas sólidas muestran la distribución de densidad del gas en la nube restante, con el logaritmo de la densidad (cm-3) indicada para cada línea. Los paneles (b), (d), y (f) presentan la evolución de la velocidad del choque en el polo superior.

Nuestro trabajo se centra en los inicios de la evolución de los cúmulos globulares Galácticos y muestra el por qué sólo la parte eyectada por las supernovas queda dentro del cúmulo. Esto es así únicamente en los casos de cúmulos masivos con una masa M>106 masas solares. Cúmulos menos masivos no presentan contaminación alguna del material inyectado por supernovas. Mostramos la evolución de ondas de choque en un medio con un alto gradiente en densidad. Bajo estas condiciones, los remanentes de supernova se aceleran al encontrar el fuerte gradiente en densidad. Ello causa su ruptura y la liberación tanto de su energía como de sus metales al medio que rodea los cúmulos. Esto evita, tanto el desmantelamiento como la contaminación del gas que queda tras la formación de la primera generación de estrellas. Sólo remanentes de supernova producidos por explosiones en el centro de nubes masivas, que evolucionan en un medio de muy alta densidad y no llegan a encontrar el gradiente en densidad, quedarán retenidos dentro del cúmulo. En estos casos, el material procesado se mezclará con el quedó de la primera generación y podrá dar lugar a una segunda generación de estrellas que si muestre contaminación de hierro.

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