Nebulosa NGC 3603: Fábrica de Estrellas Masivas entre las más Grandes

Un vivero de estrellas masivas

Ubicada a unos 20.000 años luz en la constelación de Carina (debajo de la constelación del Can Mayor, en el cielo austral), la nebulosa NGC 3603 es una vasta región H II. Aloja uno de los cúmulos estelares más densos de nuestra Galaxia, conocido como NGC 3603 YC. Este cúmulo contiene varias cientos de estrellas masivas de tipo O y B, cuya masa supera a menudo los 20 M_☉.

Las estrellas de tipo O y B son las más masivas y calientes de la secuencia principal. Su temperatura superficial alcanza entre 30.000 K y 50.000 K para las O, y entre 10.000 K y 30.000 K para las B. Su vida es muy corta, del orden de 1 a 10 millones de años, antes de explotar como supernovas.

N.B.:
Una región H II es una nube de gas compuesta principalmente de hidrógeno ionizado. Se forma cuando la luz ultravioleta de estrellas jóvenes y muy calientes arranca electrones de los átomos de hidrógeno circundantes. Estas regiones son las "cunas" de las estrellas y aparecen brillantes en observaciones ópticas y UV. La densidad y la temperatura del gas en una región H II influyen fuertemente en la formación estelar y la estructura de la nebulosa.

Un laboratorio galáctico para la formación estelar

Los astrónomos consideran NGC 3603 como un modelo a pequeña escala del núcleo de las galaxias starburst. La densidad del gas, la temperatura y la tasa de formación estelar son similares, aunque confinadas en un volumen de unos 50 años luz de diámetro. Las observaciones en infrarrojo y rayos X revelan la presencia de una retroalimentación energética intensa: vientos estelares supersónicos, ondas de choque y burbujas de gas caliente. Estos fenómenos limitan la formación de futuras estrellas al dispersar el gas, mientras comprimen ciertas zonas, favoreciendo nuevos colapsos gravitacionales.

Composición y condiciones físicas

El gas que rodea a las estrellas de NGC 3603 está compuesto principalmente de hidrógeno (≈ 90%) y helio (≈ 10%), con algunos elementos más pesados creados por generaciones anteriores de estrellas masivas. El estudio de la luz emitida por este gas muestra que está muy ionizado, es decir, que los átomos han perdido electrones debido a la radiación intensa de las estrellas jóvenes. La densidad del gas es bastante alta (entre 1.000 y 10.000 partículas por cm³) y su temperatura ronda los 10.000 K, lo que lo hace muy caliente y luminoso.

Un espejo de las regiones extragalácticas

Como NGC 3603 está relativamente cerca de nosotros, los astrónomos pueden observar sus estrellas y su gas con gran detalle. Esto permite estudiar fenómenos que no se pueden ver en galaxias lejanas, donde las estrellas son demasiado pequeñas para distinguirse individualmente. NGC 3603 sirve así como modelo para comprender cómo funcionan las grandes regiones de formación estelar en otras galaxias, midiendo cómo la turbulencia, la radiación y la gravedad influyen en el nacimiento de las estrellas.

N.B.:
El cúmulo NGC 3603 YC contiene varias estrellas de tipo Wolf-Rayet, cuya vida es muy corta (≈ 3 millones de años). Estos objetos inyectan enormes cantidades de energía en el medio interestelar y contribuyen al enriquecimiento de metales pesados en el gas galáctico.