Modelos numéricos del colapso gravitacional y la fragmentación de núcleos pre-estelares: sensibilidad térmica y formación de protoestrellas binarias - Pérez Aparicio, Jazmín Jamillet (Universidad Autónoma Metropolitana, 2021)
La formación de estrellas binarias y múltiples son un resultado frecuente del proceso de formación estelar, el cual tiene origen en el seno de condensaciones (o núcleos) pre-estelares que conforman la estructura de las nubes de gas interestelar. Observaciones de la población estelar muestran que casi la mitad de las estrellas con masas similares a la del sol poseen una compañera binaria, mientras observaciones recientes de objetos protoestelares indican que la formación estelar ocurre principalmente mediante dos mecanismos: la fragmentación a gran escala de núcleos pre-estelares durante etapas tempranas del colapso gravitacional, dando origen a sistemas binarios visuales, y la fragmentación a pequeña escala de los discos que se forman alrededor de las componentes binarias, dando origen a sistemas protoestelares con separaciones mucho menores. En este trabajo se proponen simulaciones numéricas del colapso y la fragmentación protoestelar usando una variante del método de Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH) que garantiza consistencia y precisión de segundo orden, lo cual permite la resolución de estructuras a pequeña escala nunca observadas en modelos precedentes. Los resultados indican que solamente en los modelos con temperaturas iniciales muy bajas entre 5 y 6 K, se observan los dos mecanismo dominantes de formación sugeridos por las observaciones de objetos protoestelares. Teniendo cuenta que la mayoría de los núcleos pre-estelares observados recientemente en el marco del Proyecto Herschel poseen temperaturas ∼ 6 − 8 K en su interior, los resultados implican que la multiplicidad estelar y, en particular, la abundancia de sistemas binarios con separaciones orbitales < 100 AU (unidades astronómicas), son productos de la fragmentación a menor escala de los discos protoestelares en nubes pre-estelares preferiblemente frías. Esta importante implicación para la teoría de la formación estelar es corroborada por la similitud de los sistemas producidos numéricamente con la morfología de los sistemas protoestelares observados.