La Nube de Lupus es un complejo sistema de nebulosas oscuras, aparentemente distintas pero conectadas físicamente entre sí, visibles en la dirección de la constelación del Lupus.
Es una región muy estudiada ya que representa una de las regiones nebulosas más cercanas al sistema solar, donde tienen lugar importantes fenómenos de formación estelar generando estrellas de baja masa; la mayoría de las cuales constituyen una gran población de estrellas T Tauri que se extiende por todos los filamentos nebulosos de la región, en particular en las componentes más septentrionales. Entre ellas se encuentran algunas estrellas particularmente conocidas y estudiadas, como EX Lupi, prototipo de la clase homónima de estrellas variables.
Según modelos dinámicos de la región, la formación estelar se habría visto favorecida por la expansión de una gran burbuja de viento estelar generada por las estrellas más masivas de la asociación Scorpius OB2, la parte más septentrional de la asociación Scorpius-Centaurus; su posición física, intermedia entre Scorpius OB2 y la región central de esta gran asociación confirmarían esta teoría.
Observación izquierda|miniaturadeimagen| Mapa de la Nube de Lupus. Se observa como una serie de filamentos oscuros más o menos largos y densos visibles en las regiones norte y central de la constelación de Lupus; Al ser casi exclusivamente nubes oscuras, no se pueden observar directamente ni con binoculares ni con un telescopio de aficionado. Su presencia se puede detectar en fotografías compuestas o de larga exposición gracias a que estas nubes enmascaran los campos de estrellas detrás de ellas. El filamento más largo es también el más septentrional, y se sitúa entre las estrellas ξ Lupi y ψ1 Lupi, más cercana a esta última; en esta región una parte del gas se hace visible ya que aparece directamente iluminado por las estrellas azules ubicadas cerca. Los demás filamentos se extienden al sur y sureste de éste, hasta lindar con las constelaciones adyacentes de Escorpio y Norma.
Dado que la constelación de Lupus tiene una declinación media más bien austral, su observación se ve penalizada significativamente por las regiones situadas en el hemisferio norte, y en particular por las que se encuentran al norte del paralelo 50° norte; Desde el hemisferio sur la constelación es visible la mayor parte de las noches del año y también se encuentra muy alta en el horizonte. El período ideal para su observación en el cielo nocturno es entre los meses de mayo y septiembre.
Vínculos con la Asociación Scorpius-Centaurus miniaturadeimagen| Dinámica de los posibles procesos de formación estelar que llevaron al nacimiento de la asociación Scorpius-Centaurus. En rojo las zonas donde se ha detenido la formación estelar, en verde aquellas donde todavía está activa y en gris las nubes inactivas. La nube se encuentra físicamente cerca de la gran asociación Scorpius-Centaurus, la asociación OB más cercana al sistema solar, fácilmente observable incluso a simple vista ya que está compuesta por todas las estrellas azules que forman las constelaciones de Lupus, Centaurus y Crux; la nube de Lupus viene a situarse en una posición de interrupción entre dos de los principales subgrupos de la asociación, uno Scorpio Superior, que incluye la llamada asociación de Antares (Scorpius OB2), y Centaurus Superior-Lupus, que constituye la sección central de la asociación. La edad de estos dos subgrupos es de 5 a 6 millones de años y 14 millones de años, respectivamente. El conocimiento de la dinámica que condujo a la formación y evolución de esta gran asociación juega un papel clave para comprender el origen de la Nube de Lupus.
Según algunos modelos muy simplificados, los procesos de formación estelar que condujeron al nacimiento de la asociación Scorpius-Centaurus habrían tenido lugar inicialmente en la parte norte del grupo Centaurus Superior-Lupus, hace unos 17 millones de años, y luego se habrían extendido en dirección sur, al grupo Centaurus Inferior-Crux, alcanzando su apogeo hace unos 12 millones de años. Las nuevas estrellas se habrían concentrado inicialmente en pequeños cúmulos y filamentos rodeados de gas, que contendrían decenas o cientos de estrellas. El gas residual de la nube molecular progenitora habría sido posteriormente arrastrado por la acción combinada del viento estelar y la posible explosión de algunas supernovas. Hace unos 6 millones de años estos procesos generativos se extendieron a las nubes situadas al sur del ecuador galáctico, en particular en la región de las Nubes Camaleónicas.
A partir de hace unos 12 millones de años, la burbuja provocada por el viento estelar de las estrellas jóvenes del grupo Centaurus Superior-Lupus comenzó su expansión, quizás acelerada aún más por la explosión de alguna supernova en un momento posterior; estas supernovas fueron el resultado de la rápida evolución de los componentes más masivos del grupo estelar recién formado. Hace unos 5 millones de años, la gran presión generada por el frente de expansión de la burbuja comprimió la nube molecular situada en correspondencia con el actual grupo de estrellas que forman la cabeza de Scorpius, generando la parte más joven de la asociación, el grupo Scorpius Superior o Scorpius OB2.
La ola de formación estelar que afectó a la Nube de Scorpius del Norte generó en total cerca de unas 2 500 estrellas, entre las cuales algunas son particularmente masivas, supergigantes con una masa superior a 10 masas solares; posteriormente estas estrellas explotaron como supernovas y la poderosa onda de choque generada arrasó casi por completo el gas residual de la antigua nube molecular, impactando la nube adyacente Rho Ophiuchi durante el último millón de años, y favoreciendo en esta región la intensa actividad de formación estelar que aún se puede observar hoy. Esta misma onda de choque también habría golpeado la región donde actualmente se observa la Nube de Lupus, comprimiendo sus gases y provocando así la formación de estrellas.
Características y estructura La nube está compuesta por un sistema de filamentos nebulares oscuros conectados a estrellas jóvenes pre-secuencia principal de masa pequeña y mediana; gracias a su distancia media de tan solo 650 años luz (200 pc), es una de las regiones de formación estelar más cercanas conocidas, junto con la Nube de Rho Ophiuchi, la Nube Corona Sur y la Nube Tauro. Está formada por varias subestructuras, numeradas del 1 al 9; Lupus 1, también catalogado como B 228, es el filamento nebuloso más grande y más al norte de todos, seguido por Lupus 2 y Lupus 3 cerca de la estrella η Lupi. Este último filamento cae parcialmente más allá de la frontera con Escorpio, mientras que el Lupus 4, visible más al sur, limita parcialmente con la constelación de Norma; Lupus 5 están íntegramente en Escorpio junto con Lupus 9, mientras que finalmente Lupus 6, 7 y 8, los filamentos menores, se encuentran en Norma. Parte de las acumulaciones gaseosas parecen recibir directamente la luz de los componentes de la asociación Scorpius-Centaurus, volviéndose parcialmente visibles como tenues nebulosas de reflexión; lo que es también una pista de la conexión real entre las nubes y la asociación.
Aunque la nube ha sido correctamente situada dentro de una región galáctica precisa, el valor exacto de la distancia de sus componentes nebulosos sigue siendo tema de debate; De hecho, varios estudios han indicado distancias entre 100 y más de 300 pc para este complejo nebuloso, con un consenso general sobre valores entre 140 y 240 pársecs. Incluso considerando estos dos últimos valores extremos, el rango es tal que no permite determinar con certeza parámetros importantes como la masa total del sistema o la luminosidad real de las estrellas de baja masa asociadas a él. La distancia promedio de los distintos subgrupos de la asociación Scorpius-Centaurus se determinó mediante mediciones de paralaje realizadas por el satélite Hipparcos, que aportó valores de 145 pársecs para el subgrupo Scorpius Superior y 140 pc para el subgrupo Centaurus Superior-Lupus, entre los cuales parece estar ubicada la Nube de Lupus. Al estudiar el paralaje de algunas de las estrellas variables más brillantes ubicadas en la nube, se pueden obtener valores de distancia que van desde 108 pársecs para la estrella RY Lupus, hasta 230 pc para RU Lupus y los 241 pc para HR 6000. A través del estudio de la rica población de estrellas T Tauri asociadas a la nube, se intenta determinar los valores de distancia de las subestructuras individuales que componen el complejo nebuloso; según estos estudios, la mayoría de ellos se encuentran a una distancia media de unos 150 pc, mientras que la Nube de Lupus 3 estaría un poco más lejos, alrededor de 200 pc, considerando también la profundidad relativa de esta población a lo largo de la línea de visión.
El gas molecular de la Nube de Lupus se extiende exclusivamente al norte del plano galáctico, hasta la latitud galáctica relativamente alta de +25°, de forma similar a lo que ocurre con la asociación Scorpio-Centaurus. Las distintas subestructuras contienen una buena cantidad de glóbulos más densos, cuya masa oscila entre 2 y 46 M; sin embargo, más de la mitad de ellos tienen una masa de menos de 10 M. Su radio está entre 0,11 y 0,30. pc.
Fenómenos de formación estelar Los fenómenos de formación estelar dentro de la Nube de Lupus se refieren al nacimiento de estrellas de masa pequeña y mediana; estrellas en formación, que al estar inmersas en los gases de la nube, aparecen oscurecidas y, por tanto, son visibles sólo como fuentes de radiación infrarroja. Las fuentes más brillantes fueron identificadas por IRAS; entre estos, los que ciertamente pertenecen al entorno de la Nube de Lupus son 17, asociados con varios objetos estelares jóvenes y estrellas anteriores a la secuencia principal, como las variables RU Lupi, IN Lupi y EX Lupi. La mayoría de estas fuentes se concentran en las tres primeras subestructuras, Lupus 1, 2 y 3.
Una de las fuentes más estudiadas en la región es el IRAS 15398-3359, asociado con la Nube de Lupus 1 y vinculado a un chorro molecular con una edad dinámica de aproximadamente 2 000 años y con una masa de 0.0007 M. El objeto central del que se origina este chorro sería una joven protoestrella en acreción; También se le asocia una nebulosa más grande, identificada como un objeto Herbig-Haro y catalogada como HH 185, también observable en luz visible. Una segunda fuente muy conocida y estudiada dentro de Lupus 3 es el débil IRAS 16054–3857, ya que parecería coincidir con una protoestrella de clase de baja luminosidad 0, es decir, en la primera fase de su formación; el glóbulo vinculado a esta fuente está asociado con el objeto HH 78 y tendría una masa entre 5 y 10 M.
En las nubes Lupus 1, Lupus 2 y Lupus 3 se identificaron un total de 7 objetos HH, asociado en gran medida con objetos estelares jóvenes conocidos; entre estos destaca HH 55, que aunque se encuentra cerca de la joven estrella RU Lupi, no está vinculado físicamente a ella, sino que es generado por un objeto próximo de muy baja luminosidad. En general, si se excluye Lupus 3, cuyos datos parciales no permiten tener una idea precisa de la situación, el ritmo de formación de estrellas en los filamentos nebulosos de la Nube de Lupus es bastante bajo en comparación con otras regiones nebulosas similares; esto podría explicarse por la acción desintegradora de la intensa radiación ultravioleta procedente de las estrellas masivas de la asociación Scorpio-Centaurus, que no favorecería el colapso de las nubes sino que por el contrario tendería a hacerlas disolver en el medio interestelar.
Componentes estelares Las poblaciones estelares vinculadas a la nube parecen ser muy heterogéneas: aunque en realidad alberga una rica población de estrellas T Tauri, su distribución y concentración es muy variable, dependiendo de la actividad de formación estelar presente en los distintos componentes de la región.