Equilibrio termoquímico y transiciones de fase en el medio interestelar
Abstract
En este trabajo se calculó el equilibrio termoquímico del Medio Interestelar y la evolución entre las fases tibia y fría cuando el medio es sometido a un aumento súbito de presión. Los mecanismos de calentamiento considerados son fotoelectrones procedentes de granos de polvo e hidrocarburos policíclicos aromáticos, rayos cósmicos y rayos X de fondo; mientras que el enfriamiento viene dado por las transiciones metaestables y de estructura fina de las especies más abundantes y recombinación de electrones en granos. Se consideran también un total de 47 reacciones químicas (ionización, recombinación e intercambio de carga) involucrando un total de 18 especies. Se muestra que la fotoeyección de electrones por granos e hidrocarburos policíclicos aromáticos domina el calentamiento en todo el rango de densidades considerado para las condiciones típicas del Medio Interestelar en nuestra Galaxia; mientras que, el enfriamiento es dominado por recombinación de electrones en granos (a bajas densidades) y excitación de carbono ionizado a altas densidades. Si la presión del medio es ~2x103 K cm-3, pueden coexistir dos fases en equilibrio de presión: una tibia (T~104 K) y otra fría (T~102 K). Al aumentar la presión en un factor de F veces la presión del gas, el sistema evoluciona desde la fase tibia hacia la fría en un tiempo que depende de F. Encontramos que F debe estar por encima de ~2,7 para que ocurra la transición de fase, mientras que para un valor de F=5 (típico del gas que cruza una onda espiral en una galaxia típica) se encuentra que la transición ocurre en ~2,6x106 años. Este resultado es consistente con los datos observacionales sobre la formación de estrellas en galaxias espirales.
