Μερικές από τις μεγαλύτερες και πιο έντονες περιοχές σχηματισμού άστρων βρίσκονται στους μικρότερους γαλαξίες. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό συμβαίνει επειδή τα αστέρια που φτάνουν στο τέλος της ζωής τους στους λεγόμενους νάνους γαλαξίες είναι πιο πιθανό να γίνουν μαύρες τρύπες παρά να εκραγούν σε σουπερνόβα. Η αντίθεση είναι αρκετά μεγάλη, λέει η ομάδα, ώστε οι νάνοι γαλαξίες να απομακρύνουν όλο τους το υλικό σχηματισμού άστρων με καθυστέρηση 10 εκατομμυρίων ετών, μια διαδικασία που συνήθως εξαρτάται από τις δυνάμεις των σουπερνόβα.
Με άλλα λόγια, οι νάνοι γαλαξίες είναι σε θέση να διατηρήσουν τον πολύτιμο θησαυρό τους μοριακού αερίου σχηματισμού άστρων για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, αυξάνοντας το μέγεθος και την ένταση των περιοχών σχηματισμού άστρων και δημιουργώντας περισσότερα αστέρια.
Παραδείγματα τέτοιων τεράστιων περιοχών σχηματισμού άστρων σε τοπικούς νάνους γαλαξίες περιλαμβάνουν το 30 Doradus (το Νεφέλωμα Ταραντούλα) στο Μεγάλο Μαγγελάνο Σύννεφοσχεδόν 160.000 έτη φωτός μακριά και ο Μαρκαριάν 71 στον γαλαξία NGC 2366, περίπου 10 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά έτη φωτός Μακριά.
Οι περιοχές σχηματισμού αστεριών μπορούν να παράγουν αστέρια όλων των μαζών. Συνήθως παράγουν μικρότερα αστέρια, αλλά παράγουν και μια χούφτα τεράστια αστέρια, προς την. Όταν αυτά τα τεράστια αστέρια φτάνουν στο τέλος της ζωής τους μετά από μερικά εκατομμύρια χρόνια, οι πυρήνες τους καταρρέουν για να σχηματίσουν ένα Αστέρας νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας. Στο προηγούμενο σενάριο, τα εξωτερικά στρώματα ενός αστεριού αναπηδούν από το αστέρι νετρονίων και εκρήγνυνται καθώς Supernova. Ωστόσο, στην τελευταία περίπτωση, σχεδόν ένα ολόκληρο αστέρι πέφτει στη μαύρη τρύπα που προκύπτει χωρίς κλαψούρισμα.
«Όταν τα αστέρια γίνονται σουπερνόβα, μολύνουν το περιβάλλον τους παράγοντας και απελευθερώνοντας μέταλλα», είπε σε συνέντευξή της η Michelle Jecmen, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Michigan και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. γνώμη.
Σχετίζεται με: Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb βλέπει ένα μεγάλο εργοστάσιο αστεριών κοντά στη μαύρη τρύπα του Milky Way (Εικόνα)
Όταν ξεκίνησε το σύμπαν, αυτό ήταν Μεγάλη έκρηξη παρήγαγε μόνο τα στοιχεία υδρογόνο και ήλιο (με μια πρέζα λιθίου). Όλα τα άλλα στοιχεία ήρθαν αργότερα και σφυρηλατήθηκαν είτε μέσα στα αστέρια είτε στους φούρνους των εκρήξεων τους. Οι αστρονόμοι αποκαλούν όλα αυτά τα μεταγενέστερα στοιχεία «μέταλλα». Αυτά τα μέταλλα διανέμονται πλέον παντού διαστρικό μέσο, βρίσκουν το δρόμο τους σε νέες περιοχές σχηματισμού άστρων και ενσωματώνονται στην επόμενη γενιά αστεριών. Αν και οι λεπτομέρειες δεν είναι ακόμη σαφείς, η παρουσία ορισμένων μετάλλων σε ένα αστέρι μπορεί να αλλάξει διακριτικά την εξέλιξη αυτού του αστεριού. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα αστέρια με υψηλή μεταλλικότητα είναι πιο πιθανό να παράγουν ένα αστέρι νετρονίων και ένα ισχυρό σουπερνόβα.
Είναι σημαντικό ότι οι εκρήξεις πολλαπλών εκρήξεων σουπερνόβα δημιουργούν έναν «άνεμο» που μπορεί να φυσήξει το υπόλοιπο μοριακό αέριο – αέριο κατάλληλο για σχηματισμό άστρων.
Πιο μαζικοί και πιο εξελιγμένοι γαλαξίες σαν τον δικό μας Γαλαξίαςέχουν παραγάγει μεγαλύτερες ποσότητες μετάλλων κατά τη διάρκεια των αιώνων ταξιδιού μέσα από αμέτρητες γενιές αστέρων. Ωστόσο, οι μικρότεροι νάνοι γαλαξίες έχουν ιστορικά δείξει λιγότερο σχηματισμό αστέρων και ως εκ τούτου έχουν μια πιο πρωτόγονη σύνθεση με λιγότερα μέταλλα. Αλλά από τη στιγμή που μια περιοχή σχηματισμού άστρων μπαίνει σε έναν νάνο γαλαξία, φαίνεται ότι η χαμηλότερη μεταλλικότητα των αστεριών του τα κάνει να παράγουν μαύρες τρύπες αντί για ισχυρές εκρήξεις σουπερνόβα. Επομένως, πιθανότατα χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να εμπλουτιστεί η περιοχή σε μέταλλα, δημιουργώντας αστέρια που γίνονται σουπερνόβα και οι ισχυροί άνεμοι εκτοξεύουν όλο το αέριο.
«Υποστηρίζουμε ότι σε χαμηλή μεταλλικότητα… η έναρξη των ισχυρών υπεράνεμων καθυστερεί κατά 10 εκατομμύρια χρόνια, κάτι που με τη σειρά του οδηγεί σε περισσότερο σχηματισμό άστρων», είπε ο Jecmen.
«Η ανακάλυψη της Michelle προσφέρει μια πολύ ωραία εξήγηση», δήλωσε στη δήλωση η επιβλέπουσα και συν-συγγραφέας της μελέτης του Jecmen, αστρονόμος από το Μίσιγκαν Sally Oey. «Αυτοί οι γαλαξίες δυσκολεύονται να σταματήσουν τον σχηματισμό των άστρων τους επειδή δεν έχουν διώξει το αέριο τους».
Ο Oey οδήγησε τις παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble που βρήκαν επιβεβαιωτικά στοιχεία για το μοντέλο του Jecmen. Αναφέροντάς τα στο τεύχος της 21ης Νοεμβρίου του Astrophysical Journal Letters, η ομάδα του Oey στόχευσε το Markarian 71. Συγκεκριμένα, ο Oey έψαχνε για τριπλό ιονισμένο άνθρακα. Τα άτομα ιονίζονται όταν χτυπηθούν από φωτόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία μπορούν να εξουδετερώσουν ένα ηλεκτρόνιο, δίνοντας στα άτομα ένα καθαρό θετικό φορτίο. Τριπλό ιονισμένο σημαίνει ότι ένα άτομο έχει χάσει τρία ηλεκτρόνια.
Οι παρατηρήσεις του Hubble βρήκαν μια αφθονία τριπλά ιονισμένου άνθρακα κοντά στο κέντρο του Markarian 71. Αυτός ο τριπλά ιονισμένος άνθρακας σχηματίζεται όταν το αέριο ψύχεται και οι εκροές ακτινοβολίας, που εξάγουν ενέργεια από το αέριο, αλληλεπιδρούν με το θερμότερο αέριο. Αλλά αυτές οι εκροές ψύξης δεν θα έπρεπε να υπάρχουν εάν υπήρχε ένας καυτός υπεράνεμος, όπως οι άνεμοι πολλών σουπερνόβα, και αυτοί οι άνεμοι δεν φαίνεται να υπάρχουν στο Μαρκαριάν 71.
Παρόμοιες αναρτήσεις:
— Το «Star Factory» εμφανίζεται για πρώτη φορά στην καρδιά του Γαλαξία
— Τα σύννεφα του Μαγγελάνου πρέπει να μετονομαστούν, λένε οι αστρονόμοι
— Σκοτεινό νεφέλωμα κυριαρχεί στην όμορφη νέα θέα του αστερισμού του Ωρίωνα (φωτογραφία)
Τα αποτελέσματα παρέχουν επίσης πληροφορίες για τις συνθήκες σχηματισμού άστρων στους πρώτους γαλαξίες του πρώιμου σύμπαντος, δηλαδή σε περιοχές που υπήρχαν μόνο μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι γαλαξίες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, που ονομάζονταν «Κοσμική Αυγή», ήταν επίσης μικροί αλλά παρουσίαζαν έντονο σχηματισμό άστρων και χαμηλή μεταλλικότητα. Όταν παρατηρούνται, παρουσιάζουν συχνά σημάδια νεφών αερίου που συσσωρεύονται και υπεριώδες φως που λάμπει μέσα από τα κενά μεταξύ των συστάδων. Οι αστρονόμοι το περιγράφουν ως ένα μοντέλο «φράχτη», όπως το φως από έναν ήλιο που δύει που λάμπει μέσα από κενά σε έναν φράκτη κήπου.
Μια καθυστέρηση 10 εκατομμυρίων ετών στην εμφάνιση των ανέμων σουπερνόβα θα εξηγούσε γιατί το αέριο στους πρώιμους γαλαξίες έχει χρόνο να σχηματίσει τόσο μεγάλες συστάδες. «Το να κοιτάς νάνους γαλαξίες με χαμηλή μεταλλικότητα και πολλή υπεριώδη ακτινοβολία μοιάζει κατά κάποιο τρόπο με το να κοιτάς πίσω στην κοσμική αυγή», είπε ο Jecmen.
Είναι καλό να θυμόμαστε ότι για να μάθουμε για τους πρώτους γαλαξίες δεν χρειαζόμαστε πάντα ένα διαστημικό τηλεσκόπιο 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων, μπορούμε απλά να ρίξουμε μια ματιά σε μερικούς από τους μικροσκοπικούς γείτονές μας.
Ένα άρθρο που περιγράφει αυτά τα αποτελέσματα ήταν δημοσίευσε στις 21 Νοεμβρίου στο Astrophysical Journal