Understanding the formation and evolution of galactic superbubbles

Abstract

Las superburbujas galácticas son estructuras en forma de lóbulo que son creadas por episodios intensos de formación estelar, que ocurren en los discos de galaxias espirales. Los procesos de formación estelar son mecanismos de retroalimentación importantes en tales galaxias, ya que permiten el intercambio de gas y polvo entre los medios interestelar y circungaláctico. Observacionalmente, las superburbujas se detectan mediante estudios de líneas de emisión o absorción de especies atómicas y moleculares, pero la información del telescopio está proyectada, por lo que se necesitan simulaciones numéricas para entender su estructura tridimensional. En esta tesis recurrimos a simulaciones hidrodinámicas para estudiar numéricamente la estructura tridimensional de tales superburbujas. Incluimos atmósferas galácticas estratificadas utilizando prescripciones analíticas, que luego se utilizan como condiciones iniciales en nuestros modelos numéricos. Nuestras simulaciones exploran el efecto de cambiar el parámetro de fuerza de turbulencia (σ_t), que controla la morfología del disco, su distribución inicial de nubes y el perfil cinemático de la atmósfera. Encontramos que las superburbujas galácticas surgen de las interacciones entre los vientos de formación estelar y el medio interestelar en el disco. Su formación es favorecida por valores más altos de σ_t, ya que permiten un mecanismo de canalización mejor que los valores bajos de σ_t. Al final, se necesitan σ_t> 60, km s^(-1) para producir superburbujas que se asemejen a las encontradas en el centro galáctico de la Vía Láctea. Estudios recientes muestran que el centro galáctico alberga una chimenea en dirección norte, que actualmente carece de una explicación teórica. Este estudio contribuye a la comprensión de esta estructura.