Sammenlignet med noen andre galakser i vårt univers, er Melkeveien en ganske subtil karakter. Det er faktisk galakser som er tusen ganger så lysende som Melkeveien, på grunn av tilstedeværelsen av varm gass i galakas Central Molecular Zone (CMZ). Denne gassen blir oppvarmet av massive utbrudd av stjernedannelse som omgir Supermassive Black Hole (SMBH) ved kjernen i galaksen.
Kjernen i Melkeveien har også en SMBH (Skytten A *) og all gassen den trenger for å danne nye stjerner. Men av en eller annen grunn er stjernedannelse i vår galakas CMZ mindre enn gjennomsnittet. For å adressere dette pågående mysteriet gjennomførte et internasjonalt team av astronomer en stor og omfattende studie av CMZ for å søke etter svar på hvorfor dette kan være.
Studien, med tittelen “Stjernedannelse i et høyt trykkmiljø: et SMA-syn på støvryggen i Galactic Center” dukket nylig opp Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society. Studien ble ledet av Daniel Walker fra Joint ALMA Observatory og National Astronomical Observatory of Japan, og inkluderte medlemmer fra flere observatorier, universiteter og forskningsinstitutter.
For studiens skyld stolte teamet på Submillimeter Array (SMA) radiointerferometer, som ligger øverst på Maunakea på Hawaii. Det de fant var et utvalg av tretten høymasse kjerner i CMZs “støvrygg” som kunne være unge stjerner i den første utviklingsfasen. Disse kjernene varierte i masse fra 50 til 2150 solmasser og har radier på 0,1 - 0,25 parsecs (0,326 - 0,815 lysår).
De bemerket også tilstedeværelsen av to gjenstander som så ut til å være tidligere ukjente, unge protesterer av høy masse. Som de uttaler i sin studie, indikerte alt dette at stjerner i CMZ hadde omtrent samme dannelsesfrekvens som de på den galaktiske skiven, til tross for at de var store trykkforskjeller:
”Alle ser ut til å være unge (før UCHII), noe som betyr at de er de viktigste kandidatene for å representere de opprinnelige forholdene til høymasse stjerner og underklynger. Vi sammenligner alle de detekterte kjernene med kjerner og skyer med høy masse på den galaktiske platen og finner ut at de stort sett er like med tanke på deres masser og størrelser, til tross for at de utsettes for ytre trykk som er flere størrelsesordener større. ”
For å bestemme at det ytre trykket i CMZ var større, observerte teamet spektrale linjer av molekylene formaldehyd og metylcyanid for å måle temperaturen på gassen og dens kinetikk. Disse indikerte at gassmiljøet var svært turbulent, noe som førte dem til konklusjonen at det turbulente miljøet til CMZ er ansvarlig for å hemme stjernedannelse der.
Som de oppgir i sin studie, var disse resultatene i samsvar med deres forrige hypotese:
Det faktum at> 80 prosent av disse kjernene ikke viser noen tegn til stjernedannende aktivitet i et så høyt trykkmiljø, fører til at vi konkluderer med at dette er ytterligere bevis for en økt kritisk tetthetsgrense for stjernedannelse i CMZ pga. turbulens."
Så til slutt er hastigheten på stjernedannelse i en CMZ ikke bare avhengig av at de er mye gass og støv, men av naturen til selve gassmiljøet. Disse resultatene kan informere om fremtidige studier av ikke bare Melkeveien, men også om andre galakser - spesielt når det gjelder forholdet som eksisterer mellom Supermassive Black Holes (SMBHs), stjernedannelse og galaksenes utvikling.
I flere tiår har astronomer studert galaksers sentrale regioner i håp om å bestemme hvordan dette forholdet fungerer. Og de siste årene har astronomer kommet med motstridende resultater, hvorav noen indikerer at stjernedannelse blir arrestert av tilstedeværelsen av SMBH-er, mens andre ikke viser noen sammenheng.
I tillegg har ytterligere undersøkelser av SMBHs og Active Galactic Nuclei (AGN) vist at det ikke kan være noen sammenheng mellom massen til en galakse og massen til det sentrale sorte hullet - en annen teori som astronomer tidligere abonnerte på.
Som sådan kan det å forstå hvordan og hvorfor stjernedannelse synes å være annerledes i galakser som Melkeveien, hjelpe oss med å avdekke disse andre mysteriene. Fra dette er det en bedre forståelse av hvordan stjerner og galakser utviklet seg i løpet av den kosmiske historien.
