Chemistry in the Cradle: A Microphysical Study of Star-Forming Regions.

El estudio de la formación estelar comúnmente implica comprender la macrofísica, es decir, la evolución de la dinámica del gas a través de la contracción gravitacional, la difusión magnética y la hidrodinámica. Por otro lado, la microfísica, que aborda los aspectos de la composición intrínseca del gas, el polvo y la resolución, representa una herramienta fundamental para revelar la complejidad de las nubes moleculares, es decir, la cuna de las estrellas. Diversos estudios investigan componentes específicos de la formación estelar mediante un enfoque fragmentado, en el cual solo se incluyen los procesos importantes para los objetivos científicos, mientras que aquellos considerados menos relevantes se excluyen, principalmente porque añadirlos incrementaría de manera significativa el costo computacional. Por lo tanto, la motivación de este proyecto es estudiar los efectos que surgen cuando se incluyen todos los procesos de la teoría de la formación estelar, tanto macrofísicos como microfísicos, con el fin de simular el entorno más completo posible. Entre los procesos que afectan la microfísica, el feedback estelar se vuelve relevante, como las supernovas, los outflows, la modulación estelar, la radiación desde el ultravioleta hasta el infrarrojo y los rayos cósmicos. Por un lado, se examinaron los efectos en la química de una nube molecular cuando se emplea un marco adecuado de propagación de rayos cósmicos, lo que conduce a diferencias significativas en trazadores moleculares clave sensibles a variaciones en la tasa de ionización por rayos cósmicos. Por otro lado, se desarrolló una nueva red química que incluye la química en las fases gaseosa y sólida, así como procesos inducidos por rayos cósmicos y radiación, con el objetivo de caracterizar químicamente una nube molecular gigante para futuras simulaciones numéricas que incorporarán todos los feedbacks estelares. Esta red muestra perfiles de abundancia prometedores para especies clave cuando se consideran procesos de radiación, mecanismos de enfriamiento y calentamiento. Finalmente, se presentan los primeros resultados de la simulación inicial de una nube molecular gigante que incluye esta nueva red química.