Formação Estelar induzida por Choques de SNmostraram que uma equação de pressão politrópica pode ser usada como primeira aproximaçãocom índices politrópicos efetivos γ eff ∼ 0.8 − 1.4, dependen<strong>do</strong> das condiçõeslocais. No entanto o não colapso verifica<strong>do</strong> na simulação acima poderia ainda ser devi<strong>do</strong>ao aumento na energia magnética.No artigo de Melioli et al., onde o resfriamento radiativo foi leva<strong>do</strong> em conta apropriadamente,com o cálculo implícito <strong>do</strong> resfriamento radiativo através da equação deconservação de energia, mas sem considerar o campo magnético ou a auto-gravidade, asimulação hidrodinâmica (Fig. 4 daquele artigo) sugere que a nuvem evapora. Com aintrodução <strong>do</strong> campo magnético (Fig. 3.4) o aumento da pressão magnética nos últimosestágiosdaevoluçãodanuvemprevineocolapso,comoprevistopelodiagramadeformaçãoestelar da Fig. 3.2.A Figura 3.5 mostra a distribuição de vários parâmetros físicos para o modelo daFig. 3.4 em t = 1.8 × 10 6 anos. A densidade de coluna é N > 10 20 cm −2 no núcleo.Como comenta<strong>do</strong> anteriormente, vemos que no núcleo denso forma<strong>do</strong> durante o colapsoinicial há um aumento das pressões <strong>do</strong> gás e magnética com uma temperatura máxima deT > 10 4 K, enquanto que a densidade de energia magnética é uma ordem de magnitudemaior <strong>do</strong> que no meio ao re<strong>do</strong>r. O grande aumento da pressão <strong>do</strong> gás é provavelmenteo principal responsável pela reexpansão da nuvem e isto é altamente dependente <strong>do</strong> resfriamentoradiativo. Em uma situação mais realista a escala de tempo <strong>do</strong> resfriamentot cool ∼ kT/nΛ(T) seria mais curta <strong>do</strong> que a escala de tempo de colapso t g ∼ (Gρ) −1 , oque significa que a temperatura <strong>do</strong> núcleo seria menor <strong>do</strong> que 10 4 K. Todavia, o campomagnético tem também um papel importante em estabilizar a nuvem e suportá-la contrao colapso, como discuti<strong>do</strong> mais abaixo na Fig. 3.7.A Figura 3.6 mostra o corte central da distribuição de densidade e vetores <strong>do</strong> campomagnético para o modelo da Tabela 3.1 para uma nuvem com n c = 100 cm −3 , r c = 10 pce B = 1µG, e um RSN com R RSN = 25 pc. A evolução neste caso é similar ao modeloanterior. Contu<strong>do</strong> após t = 1.2 × 10 6 anos, à medida que a nuvem colapsa a pressãomagnética não é capaz de contra-balancear a gravidade e a nuvem continua contrain<strong>do</strong>.A densidade maior da nuvem neste caso causa um resfriamento radiativo eficiente <strong>do</strong>material comprimi<strong>do</strong> pelo choque na nuvem o que mantém a energia térmica baixa. Então44
Formação Estelar induzida por Choques de SNo colapso simplesmente carrega as linhas de campo magnético o que aumenta a densidadede energia magnética, porém este aumento não é suficiente para parar o colapso. Esteresulta<strong>do</strong> é consistente com as previsões <strong>do</strong> diagrama de formação estelar. As condiçõesiniciais <strong>do</strong> sistema, na Fig. 3.6, correspondem ao símbolo da estrela no painel inferioresquer<strong>do</strong> da Fig. 3.2, o qual encontra-se dentro da região sombreada permitida para aformação estelar.Como comenta<strong>do</strong> anteriormente, a estabilidade de uma nuvem suportada por pressãomagnética pode ser quantificada pela razão massa-fluxo magnético, M/Φ ≃ N/B, ondeN é a densidade colunar da nuvem (e.g., Crutcher 1999, 2005a, b, c, 2008). Calculamosesta razão massa-fluxo para as nuvens simuladas acima em vários passos de tempo. Osresulta<strong>do</strong>s são mostra<strong>do</strong>s na Figura 3.7. Os círculos abertos representam a densidadede coluna máxima para cada instante como uma função <strong>do</strong> campo magnético médio aolongo de uma dada linha de visada (com máximo N). Notamos que para o modelo comn c = 10 cm −3 , r c = 10 pc e R RSN = 50 pc (da Fig. 3.4), a nuvem começa a colapsar logoapós a interação com o RSN. A densidade de coluna aumenta e atinge o regime instável.A nuvem se contrai e a energia total aumenta. Tanto a densidade de energia internaquanto a magnética inibem um colapso posterior e assim a nuvem reexpande. Apesar dea reexpansão ser provavelmente não totalmente realista, como discuti<strong>do</strong> anteriormente,o estágio final é uma nuvem estável. Para o caso de n c = 100 cm −3 , r c = 10 pc, edR RSN = 25 pc, o mesmo processo ocorre inicialmente. Contu<strong>do</strong> o aumento das densidadesde energia interna e magnética não são suficientes para evitar o contínuo colapso.Os outros modelos simula<strong>do</strong>s da Tabela 3.1 apresentaram resulta<strong>do</strong>s que são tambémconsistentes com os diagramas de formação estelar. O primeiro modelo da tabela é umsistema puramente hidrodinâmico, sem campo magnético, cujas condições iniciais correspondemà cruz no painel inferior direito da Fig. 3.1. Conforme descrito na Tabela3.1, a simulação numérica da evolução desta interação RSN-nuvem incluin<strong>do</strong> os efeitosde auto-gravidade leva ao colapso gravitacional da nuvem, o que está de acor<strong>do</strong> com aprevisão <strong>do</strong> diagrama. Quan<strong>do</strong> o campo magnético de 1 µG é incluí<strong>do</strong> num sistema comas mesmas condições iniciais, a simulação numérica MHD mostra que a pressão magnéticaprevine o colapso da nuvem (veja Tabela 3.1). Este modelo é representa<strong>do</strong> pela cruz no45
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