Escorpio OB1

La región Scorpius OB1 es una gran región nebular de la Vía Láctea ubicada en el brazo de Sagitario en dirección a la constelación de Escorpio , donde importantes fenómenos de formación estelar han generado docenas de estrellas de gran masa agrupadas en una extensa asociación OB .

El núcleo de la asociación es fácilmente visible con binoculares e incluso a simple vista, coincidiendo con el joven cúmulo abierto NGC 6231 ; a su alrededor se encuentran otras estrellas masivas y un gran número de estrellas de masa baja e intermedia, de las cuales probablemente solo se ha descubierto y observado una pequeña fracción. Estas estrellas de menor masa generalmente parecen más antiguas que sus contrapartes masivas y pueden ser el resultado de una ola de formación estelar anterior en la región. ^{[ 1 ]}

Scorpius OB1 está rodeado de cantidades sustanciales de gas y polvo, gran parte de él ionizado, visible como regiones H II catalogadas como IC 4628 y Gum 55. ^{[ 1 ]}

La región Scorpius OB1 es fácilmente observable incluso con un instrumento pequeño como unos binoculares ; su posición es fácilmente identificable, situada justo al norte del par estelar ζ ¹ - ζ ² Scorpii , que con una magnitud aparente de cuarta es visible a simple vista . Sin instrumentos, el núcleo de la región —el brillante cúmulo abierto NGC 6231 , que forma el cuerpo central de la asociación— aparece como una mancha difusa o granular. Unos binoculares de tamaño mediano pueden resolver este cúmulo en docenas de componentes muy juntos, rodeados de numerosas estrellas azules inmersas en un rico campo estelar. Las nebulosas asociadas, particularmente en el lado norte, son detectables en fotografías de larga exposición o compuestas, que también pueden revelar filamentos en el lado opuesto, al sur del par ζ Scorpii.

Para los observadores del hemisferio norte , la visibilidad es algo limitada: la declinación de Escorpio OB1 es moderadamente austral, siendo visible sobre el horizonte sur solo desde latitudes del sur de Europa , bastante al sur del paralelo 50 norte; la buena visibilidad se da desde regiones templadas bajas o tropicales. El hemisferio sur ofrece condiciones ideales, ya que el objeto es visible durante gran parte del año desde todas las regiones fuera de los trópicos. ^{[ 2 ]}

La región de asociación Scorpius OB1 es un grupo muy extenso de estrellas jóvenes y masivas pertenecientes a las clases espectrales más tempranas (O y B); está ubicada cerca del borde exterior del Brazo de Sagitario, específicamente en el lado que mira al Sistema Solar , que reside en el Brazo de Orión , el brazo espiral galáctico inmediatamente hacia afuera del Brazo de Sagitario. El núcleo central de la asociación consiste en el brillante cúmulo NGC 6231 , cuyos componentes emiten radiación electromagnética sustancial que excita e ioniza gases en complejos nebulares cercanos, en particular Gum 55. ^{[ 1 ]} Esta gran nube se encuentra en el borde sur de la región y tiene una forma alargada inusual en forma de anillo centrada cerca de las estrellas de NGC 6231, extendiéndose hasta 5°. ^{[ 3 ]} A lo largo de la línea de visión, varias áreas nebulares menores se superponen, ubicadas en realidad a distancias de solo 100–300 pársecs del Sol y probablemente asociadas con la Nube de Lupus en el Brazo de Orión; Estas nebulosas débiles causan la ligera extinción observada en las estrellas OB1 de Scorpius. ^{[ 4 ]}

La distancia a esta prominente región galáctica ha sido estudiada por varios grupos de investigación, obteniendo valores ocasionalmente contradictorios. Los primeros estudios basados ​​en fotometría proporcionaron una distancia de aproximadamente 1800 pársecs (5870 años luz ); ^{[ 3 ]} investigaciones posteriores variaron desde un mínimo de 600 pársecs, derivado de mediciones de paralaje de estrellas de clase O (algunas arrojaron valores negativos, considerados implausibles por los propios autores), ^{[ 5 ]} hasta 1900 ^{[ 6 ]} y 2100 pársecs. ^{[ 7 ]} Sin embargo, la distancia promedio y más comúnmente aceptada es de aproximadamente 1600 pársecs, lo que corresponde a 5216 años luz. ^{[ 1 ] [ 8 ]}

La edad del cúmulo central se ha estimado utilizando datos de diversas mediciones, desde la secuencia principal de edad cero (ZAMS) hasta las características de las numerosas estrellas Wolf-Rayet en la región; estas coinciden en que los componentes estelares son extremadamente jóvenes, con un promedio de 2,5 a 4,5 millones de años para las estrellas más masivas ^{[ 8 ] [ 9 ]} y de 1 a 12 millones de años para los componentes de masa baja e intermedia. ^{[ 8 ]}

Los fenómenos de formación estelar más conocidos y estudiados en esta región se concentran en su borde occidental, en una protuberancia de la nube Gum 55 conocida coloquialmente como la Gran Trompa de Elefante (LET), similar a la de Cefeo ; dentro de ella, se han identificado tres pequeñas nebulosas de reflexión , denominadas vdBH 73a, 73b y 73c , con el componente primario, vdBH 73a, iluminado por la estrella azul-blanca de secuencia principal de tipo B CPD -41°7613. Se cree que esta gran estructura en forma de trompa fue esculpida por la acción combinada del fuerte viento estelar de las estrellas más masivas de NGC 6231, que, además de crear una gran burbuja —evidente en la forma anular de Gum 55—, ha comprimido el gas en las regiones exteriores, desencadenando una segunda ola de formación estelar observada en la Gran Trompa de Elefante. ^{[ 1 ]}

La Gran Trompa de Elefante contiene varios glóbulos gaseosos más densos; en la punta de la estructura, se han observado 16 fuentes débiles con emisiones en la banda Hα , que coinciden con un número igual de estrellas jóvenes de masa baja e intermedia, probablemente asociadas con las estrellas más masivas que iluminan los componentes vdBH 73. ^{[ 10 ]} También en la punta de la trompa, se han identificado dos fuentes de radio , catalogadas como SFO 82a y SFO 82b. ^{[ 11 ]}

La nube norte de la región, IC 4628 (RCW 116), es también la más brillante; recibe directamente radiación de las estrellas masivas de la asociación, en particular del cúmulo conectado Trumpler 24. Se cree que la estrella ionizante primaria es la gigante azul HD 152723, de clase espectral O6; ^{[ 12 ]} otras fuentes sugieren HD 322417, también de clase O5 u O6, aunque puede estar a mayor distancia de Scorpius OB1. ^{[ 13 ]} La región alberga alrededor de sesenta fuentes de varios tipos, incluidas 19 fuentes infrarrojas identificadas por IRAS y 8 máseres , que comprenden 5 hidroxilo , uno agua y uno metanol ; la estrella Be MCW 1264 (HD 152291), una gigante azul brillante con fuertes líneas de emisión en su espectro, también está asociada con la nube. ^{[ 14 ]} Un estudio de 2003 identificó tres cúmulos jóvenes profundamente incrustados en los gases de la nube, que emiten radiación infrarroja; Estos grupos, el último de los cuales parece menos rico, están catalogados como [DBS2003] 113, 114 y 117. ^{[ 15 ]}

Los componentes estelares masivos de la región se agrupan en la asociación Scorpius OB1, una asociación OB grande y joven de solo 3 a 5 millones de años. Las estrellas más masivas incluyen 28 gigantes y supergigantes de las clases espectrales más tempranas, prominentemente HD 151804 y HD 152236, dos supergigantes azules de clases O8Iaf y B1.5Ia, respectivamente. ^{[ 16 ]} El núcleo de Scorpius OB1 consiste en y está representado por el cúmulo masivo NGC 6231, que contiene más de 100 estrellas de alta masa, incluidas 15 estrellas azules de clase O. ^{[ 17 ] [ 18 ]} El componente más brillante de NGC 6231 es HD 152248, también conocido por su designación de estrella variable V1007 Sco; Es una fuente de rayos X intensa y un sistema binario espectroscópico y eclipsante , ^{[ 19 ]} con ambos componentes de clase O y masas de casi 30 M⊙ . Está acompañado por dos sistemas binarios similares , CPD -41°7742 y HD 152219. ^{[ 1 ] [ 20 ]}

Los componentes masivos de la asociación, particularmente en NGC 6231, han demostrado en varios casos ser binarias espectroscópicas; se cree que más de la mitad de las estrellas de clase O en la región son binarias cercanas con períodos de menos de 10 días. Este fenómeno puede ser significativo para el estudio de la formación de estrellas masivas . Desde la perspectiva de la Tierra, alrededor de una docena de estas estrellas tienen órbitas orientadas de tal manera que los componentes se eclipsan entre sí, produciendo una variabilidad aparente en el sistema. ^{[ 21 ]} Se cree que un componente original de este cúmulo partió a alta velocidad hacia el cúmulo NGC 6281 : la estrella fugitiva HD 153919, una supergigante azul ligada a la fuerte fuente de rayos X 4U1700-37; estos dos objetos se eclipsan entre sí, formando una binaria de rayos X de alta masa . Se cree que la compañera, particularmente compacta , es una estrella de neutrones altamente compacta o un agujero negro estelar . ^{[ 22 ]}

Dada la corta edad de las estrellas de Scorpius OB1, las estrellas jóvenes de masa baja e intermedia originadas en esta región deberían formar una población sustancial de estrellas T Tauri ; sin embargo, su gran distancia dificulta la observación. Hasta finales de la década de 2000, solo se conocían unos pocos cientos de débiles fuentes de rayos X que rodeaban el núcleo de NGC 6231, aparentemente originadas a partir de una considerable población de estrellas de masa baja e intermedia de alrededor de 10 millones de años, la mayoría a punto de entrar en la fase de secuencia principal. ^{[ 18 ] [ 23 ]} Estas observaciones permiten rastrear las etapas de los procesos de formación estelar en la región; probablemente comenzó hace al menos diez millones de años, produciendo estrellas de masa baja e intermedia, intensificándose hasta que un evento de brote estelar hace unos 3-5 millones de años generó las estrellas masivas que ahora componen Scorpius OB1. ^{[ 1 ] [ 18 ] [ 23 ]}

Un estudio de 2009 que analizó datos del Observatorio de Rayos X Chandra identificó más de 1600 fuentes, de las cuales aproximadamente el 90 % coinciden con estrellas realmente asociadas a la región; la mayoría de las emisiones provienen de estrellas de masa baja a intermedia, de hasta 0,3 M⊙, con edades comprendidas entre 2 y 10 millones de años. El estudio también puso de manifiesto la segregación de masas , con las estrellas más masivas concentradas en las regiones centrales del cúmulo. ^{[ 24 ]}

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