A csillagászok először rekonstruálták a csillagkeletkezés történetét a Tejútrendszer középpontjában, és megállapították, hogy a csillagok születése a galaxis középpontjából kifelé sugárzik.
Az eredmények azt is mutatták, hogy a legtöbb fiatal csillagok a sűrűn zsúfolt galaktikus központban alakultak ki, csak laza asszociációkkal, és évmilliók alatt távolodtak el egymástól.
A HAWK-I infravörös kamera használatával a Nagyon nagy teleszkóp (VLT) Chilében a csillagászok végezték el a GALACTICNUCLEUS tanulmányt 64 000 négyzetméteren. fényévek a galaktikus központ körül minden eddiginél részletesebben.
Annak ellenére, hogy a központban sűrű csillagpopuláció található Tejút – körülbelül 26 000 fényévnyire Talaj — ezeknek a csillagoknak csak egy kis töredékét figyelték meg eddig.
Összefüggő: 4 nagy Tejút-rejtély, amelyet a Gaia Misszió következő adatgyűjtője képes megoldani
A régióban hiányzó csillagtömeg egy részének nyomon követésével és 3 millió csillag adatainak összegyűjtésével a kutatók először tudták tanulmányozni a fiatal csillagok tulajdonságait.
“Tanulmányunk nagy előrelépést jelent a fiatal csillagok megtalálásában a galaktikus központban” – mondta Francisco Nogueras-Lara, a tanulmány kutatója és a kutatócsoport tagja, a Max Planck Csillagászati Intézet munkatársa. kiejtés. (új lapon nyílik meg) “Az általunk talált fiatal csillagok össztömege több mint 400 000 naptömeg. Ez csaknem tízszerese a középső régióban korábban ismert két hatalmas csillaghalmaz együttes tömegének.”
A csapat megállapításai – amelyek ellentmondanak a korábbi elképzeléseinknek világegyetem szorosan összetömörödött halmazokban alakultak ki – segíthet a tudósoknak jobban megérteni a gyors csillagkeletkezést, amint az a korai történelemben látható világegyetem és az úgynevezett „csillagkitörési galaxisokban”.
Tömegét tekintve a Tejútrendszer csak néhányszoros sebességgel alkot új csillagokat Nap minden évben. A csillagrobbanásos galaxisok viszont évente több tíz vagy akár több száz naptömeget termelnek. Ez a gyors csillagkeletkezés néhány millió évig tartó kitörésekben megy végbe – kozmikus léptékben viszonylag rövid ideig.
Feltételezik, hogy ez a magas csillagkeletkezési sebesség a galaxisokban volt gyakori, amikor a 13,8 milliárd éves univerzum körülbelül 4 milliárd éves volt.
A Tejútrendszer lassú csillagkeletkezési sebessége nem akadályozta meg az asztrofizikusokat abban, hogy más galaxisok csillagszületésének vizsgálatára használják, köszönhetően a galaxis központi részének.
Körülbelül 1300 fényévnyire a Tejútrendszer központi szupermasszív fekete lyukától – Sagittarius A* (Sgr A*) – A csillagkeletkezési ráta tízszer nagyobb, mint galaxisunk többi részében, és ez az elmúlt 100 millió évben volt.
Ez azt jelenti, hogy a Tejútrendszer magja megfelelő proxy a csillagkitörések, vagy akár a tízmilliárd évvel ezelőtti galaxisok számára.
Csillagképződés a galaktikus központban
A galaxis központi részének megfigyeléséhez a csillagászoknak még számos kihívással kell foglalkozniuk. Először is, a Tejútrendszer korongjában lévő vastag por eltakarja a galaxis magját.
Ennek egyik módja az infravörös, milliméteres vagy rádióhullámhosszú megfigyelések, amelyeken a fény áthatol a poron.
Még a probléma megoldása után is az a tény, hogy a galaktikus központ olyan sűrűn lakott, azt jelenti, hogy a csillagászoknak – a legnagyobb tömegű csillagok kivételével – gondot okoz az egyik csillag megkülönböztetése a másiktól.
Ez azt jelenti, hogy míg az ionizált hidrogén megfigyelései – amely akkor keletkezik, amikor a fiatal, forró csillagok ultraibolya fénye letépi az elektronokat az atomokból – megerősítette, hogy galaxisunk szívében gyors csillagkeletkezés zajlik, az így keletkező csillagokat nehéz észrevenni.
Az új felfedezésekig a csillagászok az Sgr A* körül megjósolt csillagtömegnek csak körülbelül 10%-át tudták meghatározni. Ez a tömegtartalom két hatalmas csillaghalmazban és néhány elszigetelt csillagban található.
A VLT egy sor 8 méteres teleszkópból áll, ami azt jelenti, hogy a holografikus képalkotásnak nevezett technikával, amely több rövid expozíciós képet egyesít, csökkenthető a képek elmosódása. a föld légköréta galaktikus központ képein.
Ez lehetővé tette a csillagászok számára, hogy nagyon részletesen megvizsgálják a régiót, megmutatva, hogy a Sagittarius B1 nevű régióban sokkal több fiatal csillag található, mint amennyit a korábbi megfigyelések kimutattak.
A „belülről kifelé” csillagkeletkezés bizonyítéka
Bár a csapat csak a Sagittarius B1 legmasszívabb csillagainak egy részét tudta tanulmányozni, minden egyes csillag fényességét és fényességét észlelni tudták – vagyis azt a fénymennyiséget, amelyet egy csillag adott időn keresztül kibocsát.
A csillagok fényességének statisztikai eloszlását vizsgálva, és “fényességi skálákba” rendezve a kutatók nyomon tudták követni élettartamukat, hány csillag keletkezett mikor, és ezáltal a csillagkeletkezés alakulását a galaktikus központban.
A kutatók azt is megállapították, hogy a Sagittarius B1 csillagai nem részei egy hatalmas halmaznak, hanem szétszórtan helyezkednek el. Ez azt jelzi, hogy a csillagok laza asszociációkban jöttek létre, amelyek évmilliók alatt feloldódtak, miközben a Tejútrendszer szíve körül keringtek.
Noha ez a szóródás különösen a Nyilas B1 megfigyelései során volt megfigyelhető, ez magyarázatot adhat arra, hogy miért csak a nagy felbontású tanulmányok, például a GALACTICNUCLEUS voltak képesek a Tejútrendszer közepén szétszóródott fiatal csillagokat látni.
A csapat azt is megállapította, hogy a Nyilas B1 és a galaktikus központ belső területei idősebb csillagokkal vannak benépesítve – 7 milliárd évnél régebbi -, míg 2 és 7 milliárd év közötti csillagokból hiány van. Ez azt mutathatja, hogy a csillagkeletkezés a Tejútrendszer középpontjában a belső régiókban kezdődött, majd kifelé sugárzott.
Hasonló “belülről kifelé” folyamatot figyeltek meg más galaxisokban korábban, és ez kulcsfontosságú a csillagokból álló kis korong létrehozásához az “atomkorongnak” nevezett központi régió körül.
Nogueras-Lara és csapata most egy másik VLT-műszerrel, a K-sávos többobjektum-spektrográfnak (KMOS) nevezett nagy pontosságú spektrográffal fogja követni ezeket a megfigyeléseket.
Ha közvetlenül tanulmányozzák a Sagittarius B1 csillagpopuláció fényét, és spektrográfia segítségével értékelik összetételüket, a kutatók képesek lesznek egyenként azonosítani néhány nagyon fiatal csillagot.
A csillagászok az újonnan elhelyezett Sagittarius B1 csillagok gyors mozgását is figyelemmel fogják kísérni a galaktikus központban több éven keresztül, figyelve a relatív helyzetük változását. Ez segíthet jobban megérteni, hogyan csoportosították a csillagokat létezésük során korábban.
“Mindkét típusú mérés remélhetőleg megerősíti, de mindenképpen finomítja a most közzétett munka eredményeit” – mondta Nadine Neumayer, a Max Planck Csillagászati Intézet vezetője, Lise Meitner csoport vezetője. “Ugyanakkor kollégáinkkal megvizsgáljuk, hogy a Galaktikus Központ csillagkeletkezésével kapcsolatos új ismeretek mit árulhatnak el más galaxisok nagy termelékenységű csillagkeletkezéséről.”
Kövess minket Twitteren @Spacedotcom és tovább Facebook.