10 de mayo de 2004 Vol. 5, No. 4 ISSN: 1607 - 6079
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Magnetohidrodinámica del medio interestelar
(Cómputo Aplicado de la DGSCA e Instituto de Astronomía, UNAM)

Hasta la fecha sabemos que nuestra Galaxia, la Vía Láctea, es un sistema que tiene una geometría espiral y está compuesto principalmente por estrellas, material gaseoso y polvo. En el disco galáctico, cuyo grosor total varia de unos 150 pc en la parte interna, hasta unos 1000pc en las zonas externas (1pc=3.086x1018 cm), están concentrados tanto el gas, como el polvo y la mayoría de las estrellas. Por otro lado, el medio interestelar (MI), tiene tres componentes principales: gas interestelar (atómico y molecular), campos magnéticos y rayos cósmicos (partículas cargadas que se mueven a velocidades relativistas). También debemos tener en cuenta que nuestra Galaxia es un sistema abierto y puede tragarse a galaxias pequeñas y a nubes intergalácticas o robarle el gas a las galaxias cercanas.

Tal interacción atrae el gas hacia nuestra Galaxia y podría producir colisiones de nubes de alta velocidad (NAV) con el disco galáctico y formar grandes estructuras gaseosas. Las NAV son complejos de nubes compuestas principalmente de hidrógeno atómico, se localizan a altas latitudes galácticas y se mueven a grandes velocidades (VNAV > 90 km/s) que no corresponden a un modelo simple de rotación de nuestra Galaxia. Sus distancias y movimientos tangenciales son desconocidos lo cual complica la interpretación de su origen y evolución. Existen evidencias observacionales de colisiones de NAVs con discos gaseosos tanto en nuestra galaxia como en galaxias externas, estas interacciones pueden tener gran influencia en la estructura del medio interestelar. Conjuntamente, investigadores de la DGSCA (Alfredo J. Santillán) y del IAUNAM (José Franco y Marco A. Martos) realizaron simulaciones numéricas para estudiar la evolución de chorros de gas supersónicos (NAV) en el MI de nuestra Galaxia. Las animaciones 4 y 5 presentan la densidad, en escala logarítmica de colores, del MI una vez que es perturbado por el paso de una NAV que inicialmente es lanzada oblicuamente y termina impactándose con el plano galáctico (simulaciones en 2D y 3D).

El tamaño del sistema es de 3 kpc × 3 kpc y se localiza dentro de una malla computacional con aproximadamente un millón de celdas (1024 × 1024 celdas). Allí puede verse claramente que mientras se va desarrollando la evolución se presentan estructuras muy interesantes, por ejemplo, el movimiento de las capas chocadas (nariz de la NAV) producen un par de vórtices, y una pluma, o cola, muy pronunciada que adquiere un movimiento oscilatorio que produce un campo de velocidades muy caótico y turbulento a lo largo de la trayectoria de la interacción (Santillán et al 1999).

Esta animación es un claro ejemplo de que en unos cuantos segundos podemos observar la evolución que toma 42 millones de años. La animación en tres dimensiones fue realizada por Carmen Ramos y Elio Vega del Departamento de Realidad Virtual de la DGSCA.

Animaciones 4 y 5 Simulación de la evolución de un chorro de gas supersónico impactándose con el disco de nuestra Galaxia. Cálculos numéricos en 2 dimensiones (izquierda) y en tres dimensiones (derecha) (Hacer click sobre la figura para ver las animaciones en una ventana nueva ).

Agradecimientos
Queremos expresar nuestros agradecimientos a Enrique Vázquez (CRyA), Guillermo García-Segura, William Lee, Christophe Morisset, Wolfgan Steffen y Arcadio Poveda, del IAUNAM, por proporcionarnos material para ser publicado en este artículo.