Complejidad física y química en la nube molecular orión KL

  1. Baño Esplugues, Gisela
Dirigida por:
  1. José Cernicharo Quintanilla Director/a
  2. Javier Rodríguez Goicoechea Director/a

Universidad de defensa: Universidad Complutense de Madrid

Fecha de defensa: 26 de junio de 2014

Tribunal:
  1. Elisa de Castro Rubio Presidenta
  2. Jaime Zamorano Secretario/a
  3. Ana Belén Tercero Martínez Vocal
  4. Asunción Fuente Juan Vocal
  5. Bertrand Lefloch Vocal

Tipo: Tesis

Teseo: 117340 DIALNET

Resumen

A través de los barridos espectrales llevados a cabo con los telescopios 30 m de IRAM (80-280 GHz) y Herschel (480-1900 GHz) se ha estudiado la emisión del gas molecular en las diferentes componentes espectrales (núcleo, plateau y nube ambiente ambiente) de la nube molecular Orión KL, profundizando en la comprensión de sus propiedades físicas y químicas.En esta tesis, las dos familias de moléculas que se han estudiado son la formada por SO, 34SO, 33SO, S18O, SO2, 34SO2, 33SO2, SO18O y SO2 ¿2=1, y la formada por HC3N, H13CCCN, HC13CCN, HCC13CN, sus estados vibracionales ¿7, 2¿7, 3¿7, ¿6, ¿5 y ¿6+¿7, DC3N y HC5N. En total fueron detectadas más de 1.500 líneas espectrales pertenecientes a la primera familia de moléculas y 440 de la segunda.PARTE II: La emisión de azufre en Orión KLEsta parte de la tesis está basada en el estudio de las moléculas SO y SO2 en las diferentes componentes de Orión KL a partir de datos del telescopio 30 m IRAM. Un análisis de sus líneas de emisión mediante ajustes Gaussianos permitió extraer las principales características de los perfiles de las líneas de emisión observadas, así como una visión global de cuál es la contribución a la emisión de las diferentes componentes espectrales de la nube molecular según la energía de cada transición. Se detectó la presencia de un pico de emisión, asociado a choques, centrado a velocidad sistémica alta, 20.5 km s-1, y con FWHMs de 7.5 km s-1.A continuación se ha realizado un análisis de la emisión de SO y SO2 considerando la presencia de equilibrio termodinámico local (ETL) sólo en el núcleo caliente de Orión KL y excitación no-ETL en el resto de la nube. Para ello se ha utilizado el código de transferencia radiativa Madex. En este trabajo se ha deducido que SO presenta un enriquecimiento de su abundancia con respecto a la de SO2 en las regiones con gas procesado por choques, mientras que la abundancia de SO2 es mayor que la de SO en el núcleo de Orión KL caracterizado por temperaturas y densidades altas.Posteriormente se incorporaron a este análisis de SO y SO2 las observaciones realizadas con el telescopio Herschel utilizando el instrumento HIFI. El gran rango espectral cubierto hizo posible la detección de un gradiente continuo de temperatura en el núcleo de Orión KL, donde ésta aumenta conforme disminuye el tamaño de la región, sugiriendo un posible calentamiento interno en la zona más central de la nube molecular. PARTE III: La emisión de ciano(di)acetileno en Orión KLUn estudio similar ha sido realizado para las moléculas HC3N y HC5N en el que se ha considerado simultáneamente la emisión observada con ambos barridos espectrales. Se han obtenido densidades de columna para cada especie y abundancias moleculares e isotópicas. Una comparación de los resultados obtenidos en este trabajo con los de otros autores en diferentes regiones de formación estelar masiva, muestra que tanto la densidad de columna de HC3N como la anchura de sus líneas, dependen de algunas propiedades de los núcleos moleculares conteniendo dicha especie, tales como su masa y luminosidad.Se detectó también de forma tentativa la presencia de DC3N en la nube ambiente compacta y de forma más abundante en el núcleo de Orión KL, con un cociente DC3N/HC3N=0.015 en el núcleo. Este valor es comparable al encontrado en nubes oscuras, por lo que se deduce un enriquecimiento de deuterio en el núcleo caliente de Orión KL. Un análisis químico de su evolución ha permitido conocer el origen de dicho enriquecimiento.PARTE IV: Modelización de la química de azufre en Orión KLSe ha modelizado la evolución química de moléculas que contienen azufre tanto en el núcleo de Orión KL como en el plateau (afectado por choques) utilizando el código UCL_CHEM. El objetivo ha sido investigar los procesos que dominan la química del azufre en esta nube y los parámetros físicos y químicos que más influyen en la evolución de las abundancias de SO, SO2, OCS, CS, SO, SO2, H2S y H2CS.