The expansion of a stellar wind bubble within a non–singular, stratified core

J. C. Rodríguez–Ramírez and A. C. Raga

Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Postal 70–543, 04510 D. F., México (juan.rodríguez@nucleares.unam.mx, raga@nucleares.unam.mx)

Received 2012 May 30.
Accepted 2012 June 19.

RESUMEN

Estudiamos analíticamente la expansión de una burbuja no radiativa (alimentada por el viento de una estrella masiva) dentro de un medio ambiente con una estratificación de esfera isotérmica autogravitante no singular. Derivamos la ecuación de movimiento para el radio externo de la burbuja (usando las suposiciones del modelo analítico clásico, pero permitiendo la transición apropiada de fuerte a débil para el choque externo). La ecuación del modelo tiene un único parámetro adimensional, que determina si el choque externo se vuelve débil o no. Encontramos que las burbujas de estrellas O en núcleos moleculares estratificados densos (posiblemente asociadas con algunas de las regiones HII ultracompactas observadas) están en el límite de las soluciones de choque fuerte.

ABSTRACT

We study analytically the expansion of a non–radiative bubble (driven by the wind from a massive star) into an environment with a non–singular, self–gravitating isothermal sphere density stratification. We derive the equation of motion for the outer radius of the bubble (using the assumptions of the classical analytic model for expanding bubbles, but allowing the outer shock to have the appropriate strong/weak shock transition). The model equation has a single dimensionless parameter that determines whether or not the outer shock becomes weak. We find that O star bubbles within dense, stratified molecular cloud cores (possibly associated with some of the observed ultracompact HII regions) are in the "strong shock'' limit.

Key Words: ISM: evolution — ISM: kinematics and dynamics — stars: formation.

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ACKNOWLEDGMENTS

We acknowledge support from Conacyt grants 61547, 101356 and 101975.

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