Computational astrochemistry: importance, pitfalls and applications

Abstract

La astroquímica se encuentra actualmente en su edad de oro gracias a la gran cantidad de datos que proporcionan los telescopios de plato único e interferométricos como APEX y ALMA. Para permitir una mejor comparación y interpretación de los datos de observación, es indispensable hacer un esfuerzo notable también en el aspecto teórico/computacional. Los modelos astroquímicos de última generación son una herramienta poderosa para la interpretación de los datos observacionales y permiten probar las condiciones físicas de las regiones de formación estelar, proporcionando una ventana única para comprender cómo se forman y evolucionan estas regiones. Sin embargo, la inclusión de la microfísica y la química en las simulaciones hidrodinámicas que se basan en la computación requiere información detallada y conocimiento de los procesos químicos básicos. Esto, junto con la amplia gama de escalas espaciales y temporales implicadas en la astrofísica, conduce a un problema computacionalmente costoso. Presentamos aquí las ventajas y los inconvenientes de los modelos astroquímicos y mostramos algunas aplicaciones importantes.

Astrochemistry is currently in its golden age thanks to the huge amount of data that single-dish and interferometric telescopes like APEX and ALMA are providing. To allow for a better comparison and interpretation of the observational data it is indispensable to make a noteworthy effort also on the theoretical/computational side. State-of-the-art astrochemical models are a powerful tool for the interpretation of observational signatures and allow to probe the physical conditions of star-forming regions, providing a unique window to understand how these regions are formed and evolved. However, including microphysics and chemistry in computationally intensive hydrodynamical simulations requires detailed information and knowledge of the basic chemical processes. This, together with the wide range of involved spatial and temporal scales in astrophysics, leads to a computationally expensive problem. We introduce here the advantages and pitfalls of astrochemical models, and show some important application.