Selv om Melkeveien vår dannet seg fra en eneste, gigantisk sky av gass og støv, har ny forskning funnet ut at stjernene på platen er forskjellige fra dem i bula. En ny undersøkelse har målt mengden oksygen i 50 stjerner i Melkeveien ved hjelp av ESOs Very Large Telescope for å bestemme når og hvordan stjernene dannet seg. Undersøkelsen fant at stjerner i buen sannsynligvis dannet seg i mindre enn en milliard år etter Big Bang, da universet fremdeles var ung; stjernene på platen kom senere.
Ser detaljert på sammensetningen av stjerner med ESOs VLT, gir astronomer et friskt blikk på historien til vår hjemmegalakse, Melkeveien. De avslører at den sentrale delen av vår Galaxy ikke bare ble veldig raskt, men også uavhengig av resten.
"For første gang har vi tydelig konstatert en 'genetisk forskjell' mellom stjerner på platen og bule av vår Galaxy," sa Manuela Zoccali, hovedforfatter av avisen som presenterte resultatene i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics [1]. "Vi utleder av dette at bula må ha dannet seg raskere enn platen, sannsynligvis på under en milliard år og da universet fortsatt var veldig ung."
Melkeveien er en spiralgalakse, med tapphjulformede armer av gass, støv og stjerner som ligger i en flatet skive, og som strekker seg direkte ut fra en sfærisk kjerne av stjerner i det sentrale området. Den sfæriske kjernen kalles en bule, fordi den bukker ut fra platen. Mens platen til vår Galaxy består av stjerner i alle aldre, inneholder bula gamle stjerner fra datoen galaksen dannet, for mer enn 10 milliarder år siden. Således studerer bula lar astronomer vite mer om hvordan vår Galaxy dannet seg.
For å gjøre dette analyserte et internasjonalt team av astronomer [2] i detalj den kjemiske sammensetningen av 50 gigantiske stjerner i fire forskjellige himmelområder mot den galaktiske bula. De benyttet seg av FLAMES / UVES-spektrografen på ESOs Very Large Telescope for å oppnå høyoppløselige spektre.
Den kjemiske sammensetningen av stjerner bærer signaturen til berikelsesprosessene som er blitt gjennomgått av den interstellare saken frem til øyeblikket de ble dannet. Det avhenger av den tidligere historien med stjernedannelse og kan dermed brukes til å utlede om det er en ‘genetisk kobling’ mellom forskjellige stjernegrupper. Sammenligning mellom overflod av oksygen og jern i stjerner er spesielt illustrerende. Oksygen produseres overveiende i eksplosjonen av massive, kortreiste stjerner (såkalte Type II-supernovaer), mens jern i stedet hovedsakelig har sin opprinnelse i Type Ia supernovae [3], som kan ta mye lengre tid å utvikle seg. Sammenligning av oksygen med jernforekomster gir derfor innsikt i stjernens fødselsrate i Melkeveiens fortid.
"Den større størrelsen og jerninnholdet av vår prøve tillater oss å trekke mye mer robuste konklusjoner enn det som var mulig til nå," sa Aurelie Lecureur, fra Paris-Meudon-observatoriet (Frankrike) og medforfatter av papiret.
Astronomene konstaterte tydelig at for et gitt jerninnhold har stjerner i bula mer oksygen enn diskenes kolleger. Dette fremhever en systematisk, arvelig forskjell mellom bule- og skivestjerner.
"Med andre ord, bule stjerner oppsto ikke på platen og migrerte deretter innover for å bygge opp bula, men ble heller dannet uavhengig av platen," sa Zoccali. "Dessuten har den kjemiske berikelsen av utbuktningen, og derav dens tidsdannelse for dannelse, vært raskere enn den på platen."
Sammenligninger med teoretiske modeller indikerer at den galaktiske bula må ha dannet seg på under en milliard år, mest sannsynlig gjennom en serie med starbursts da universet fortsatt var veldig ung.
Merknader
[1]: “Oksygenforekomster i den galaktiske bula: bevis for rask kjemisk berikelse” av Zoccali et al. Det er fritt tilgjengelig fra utgiverens nettsted som en PDF-fil.
[2]: Laget er sammensatt av Manuela Zoccali og Dante Minniti (Universidad Catolica de Chile, Santiago), Aurelie Lecureur, Vanessa Hill og Ana Gomez (Observatoire de Paris-Meudon, Frankrike), Beatriz Barbuy (Universidade de Sao Paulo, Brasil ), Alvio Renzini (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), og Yazan Momany og Sergio Ortolani (Universita di Padova, Italia).
[3]: Type Ia-supernovaer er en underklasse av supernovaer som historisk ble klassifisert som ikke viser signaturen til hydrogen i deres spektre. De blir for tiden tolket som forstyrrelsen av små, kompakte stjerner, kalt hvite dverger, som skaffer seg materie fra en følgesvennstjerne. En hvit dverg representerer den nest siste etappen til en solstjernetype. Atomreaktoren i kjernen har gått tom for drivstoff for lenge siden og er nå inaktiv. På et tidspunkt vil imidlertid monteringsvekten til det akkumulerende materialet ha økt trykket inne i den hvite dvergen så mye at den kjernefysiske asken der inne vil antenne og begynne å brenne til enda tyngre elementer. Denne prosessen blir veldig raskt ukontrollert og hele stjernen blåses i stykker i en dramatisk hendelse. En ekstremt varm ildkule sees som ofte overskriver vertsgalaksen.
Originalkilde: ESO News Release
