Crean viveros estelares impresos en 3D que caben en la palma de la mano
Pablo Javier Piacente
Los astrónomos han creado los primeros «viveros estelares» impresos en 3D: son modelos tridimensionales que caben en la palma de una mano. Podrán usarse para desentrañar las complejidades estructurales de los viveros estelares, las vastas nubes de gas y polvo donde ocurre la formación de estrellas.
Científicos de la Universidad de California en Santa Cruz desarrollaron pequeños viveros estelares impresos en 3D. Los modelos permitirán a los investigadores disponer de «guarderías» estelares tridimensionales fácilmente maniobrables, gracias a las técnicas de impresión 3D. Harán posible revelar características que generalmente se ocultan en las representaciones y animaciones tradicionales de las zonas de formación de estrellas.
Los viveros estelares o guarderías estelares son nubes moleculares que se encuentran en un proceso de formación de nuevas estrellas. Una nube molecular es una región del espacio con la suficiente densidad y la presencia de átomos de hidrógeno que pueden conformar moléculas, generalmente hidrógeno diatómico. Estas nubes moleculares pueden ser enormes, con tamaños de 1.000 a 100.000 veces la masa del Sol, o más diminutas, con dimensiones de algunos cientos de veces la masa del Sol.
El papel de las nubes moleculares
De acuerdo al conocimiento actual, la formación de estrellas ocurre exclusivamente dentro de estas nubes moleculares, en función de esto se denominan viveros estelares. Sin embargo, no todas las nubes moleculares son viveros o guarderías estelares. Para que una nube molecular pueda ser considerada como un vivero estelar debe contar con áreas de mayor densidad o núcleos moleculares, que aportan la materia prima para producir estrellas.
Además, la nube molecular debe estar «activada» por la agitación de fuerzas como estrellas contiguas de grandes dimensiones o supernovas, que liberan descomunales cantidades de energía debido a la explosión de estrellas. Al cumplirse todas estas condiciones, en los viveros estelares se inician los procesos que derivan en la formación estelar.
Una nueva manera de estudiar el fenómeno
Según una nota de prensa, los nuevos modelos impresos en 3D de viveros estelares son esferas pulidas con un tamaño de alrededor de 8 centímetros de diámetro, en las cuales el material formador de estrellas aparece como grupos y filamentos arremolinados. El estudio sobre el cual se basa esta innovación fue publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters.
Junto a las esferas completas, que representan diferentes simulaciones de los viveros estelares, los investigadores también imprimieron en 3D medias esferas: las mismas revelan los datos del plano medio de las guarderías de estrellas. Los modelos disponen de áreas más claras en las cuales se representa las regiones de mayor densidad, en tanto que los bloques más oscuros reproducen las zonas de baja densidad y los espacios de vacío.
El propósito es disponer de un objeto interactivo que ayude a los científicos a visualizar estas estructuras donde se forman las estrellas, para llegar a comprender en profundidad los procesos físicos implicados en los viveros estelares. De acuerdo a los creadores del nuevo modelo, los resultados son visualmente impactantes y científicamente esclarecedores.
Viveros estelares al detalle
En principio, los modelos permiten notar con claridad las estructuras complejas presentes en los viveros estelares, que son increíblemente difíciles de apreciar con las técnicas habituales para visualizar estas simulaciones. Al poder rotarse fácilmente, los objetos permiten observar el fenómeno desde diferentes perspectivas y enriquecer la mirada de los investigadores.
Las simulaciones en las que se basan los modelos 3D se diseñaron para investigar los efectos de tres procesos físicos fundamentales que ocurren en las nubes moleculares de los viveros estelares: la turbulencia, el efecto de la gravedad y el influjo de los campos magnéticos. Cuando se modifican diferentes variables, las simulaciones muestran cómo cambian las condiciones en los viveros estelares en función de los distintos procesos físicos.
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Referencia
Touching the Stars: Using High-resolution 3D Printing to Visualize Stellar Nurseries. Nia Imara et al. The Astrophysical Journal Letters (2021).DOI:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac194e
Foto: los primeros viveros estelares impresos en 3D son esferas del tamaño de una pelota de béisbol, en las que los grupos y filamentos giratorios representan nubes de gas y polvo que forman estrellas. Los investigadores crearon los modelos utilizando datos de simulaciones de nubes de formación de estrellas y un proceso de impresión 3D en el que las densidades y gradientes de las nubes a escala fina están incrustadas en una resina transparente. Crédito: Saurabh Mhatre.
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Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.
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