Vergeleken met sommige andere sterrenstelsels in ons universum is de Melkweg een nogal subtiel karakter. In feite zijn er sterrenstelsels die duizend keer zo helder zijn als de Melkweg, vanwege de aanwezigheid van warm gas in de Centrale Moleculaire Zone (CMZ) van de melkweg. Dit gas wordt verwarmd door enorme uitbarstingen van stervorming die het Supermassive Black Hole (SMBH) in de kern van de melkweg omgeven.
De kern van de Melkweg heeft ook een SMBH (Boogschutter A *) en al het gas dat nodig is om nieuwe sterren te vormen. Maar om de een of andere reden is de stervorming in de CMZ van ons sterrenstelsel minder dan het gemiddelde. Om dit voortdurende mysterie aan te pakken, heeft een internationaal team van astronomen een grote en uitgebreide studie van de CMZ uitgevoerd om te zoeken naar antwoorden waarom dit zou kunnen zijn.
De studie, getiteld "Stervorming in een hogedrukomgeving: een SMA-weergave van de stofkam van het Galactisch Centrum", verscheen onlangs in de Maandelijkse aankondigingen van de Royal Astronomical Society. De studie werd geleid door Daniel Walker van de Joint ALMA Observatory en de National Astronomical Observatory of Japan, en omvatte leden van meerdere observatoria, universiteiten en onderzoeksinstituten.
Voor hun studie vertrouwde het team op de Submillimeter Array (SMA) radio-interferometer, die zich bovenop Maunakea op Hawaï bevindt. Wat ze ontdekten was een monster van dertien kernen met een hoge massa in de "stofkam" van de CMZ, die jonge sterren zouden kunnen zijn in de beginfase van ontwikkeling. Deze kernen varieerden in massa van 50 tot 2150 zonsmassa's en hebben een straal van 0,1 - 0,25 parsecs (0,326 - 0,815 lichtjaar).
Ze merkten ook de aanwezigheid op van twee objecten die voorheen onbekende jonge, zware protosterren leken te zijn. Zoals ze in hun studie beweren, gaf dit alles aan dat sterren in CMZ ongeveer dezelfde snelheid hadden als die in de galactische schijf, ondanks het feit dat ze grote drukverschillen zijn:
“Ze lijken allemaal jong (pre-UCHII), wat betekent dat ze uitstekende kandidaten zijn voor het weergeven van de initiële omstandigheden van zware sterren en subclusters. We vergelijken alle gedetecteerde kernen met kernen en wolken met een hoge massa in de Galactische schijf en ontdekken dat ze in grote lijnen vergelijkbaar zijn in termen van hun massa's en afmetingen, ondanks dat ze worden blootgesteld aan externe drukken die enkele orden van grootte groter zijn. "
Om te bepalen dat de externe druk in de CMZ groter was, observeerde het team spectraallijnen van de moleculen formaldehyde en methylcyanide om de temperatuur van het gas en de kinetiek ervan te meten. Deze gaven aan dat de gasomgeving zeer turbulent was, wat leidde tot de conclusie dat de turbulente omgeving van de CMZ verantwoordelijk is voor het remmen van de stervorming daar.
Zoals ze in hun studie aangeven, kwamen deze resultaten overeen met hun eerdere hypothese:
“Het feit dat> 80 procent van deze kernen geen tekenen vertoont van stervormingsactiviteit in een dergelijke hogedrukomgeving doet ons concluderen dat dit verder bewijs is voor een verhoogde kritische dichtheidsdrempel voor stervorming in de CMZ als gevolg van turbulentie. '
Dus uiteindelijk is de snelheid van stervorming in een CMZ niet alleen afhankelijk van het feit dat ze veel gas en stof zijn, maar ook van de aard van de gasomgeving zelf. Deze resultaten zouden toekomstige studies kunnen informeren, niet alleen over de Melkweg, maar ook over andere sterrenstelsels - vooral als het gaat om de relatie die bestaat tussen Supermassive Black Holes (SMBHs), stervorming en de evolutie van sterrenstelsels.
Al tientallen jaren bestuderen astronomen de centrale regio's van sterrenstelsels in de hoop te bepalen hoe deze relatie werkt. En de afgelopen jaren hebben astronomen tegenstrijdige resultaten opgeleverd, waarvan sommige erop wijzen dat stervorming wordt gestopt door de aanwezigheid van SMBH's, terwijl andere geen correlatie vertonen.
Bovendien hebben verdere onderzoeken van SMBH's en actieve galactische kernen (AGN's) aangetoond dat er mogelijk geen correlatie is tussen de massa van een sterrenstelsel en de massa van het centrale zwarte gat - een andere theorie die astronomen eerder onderschreven.
Als zodanig kan het begrijpen van hoe en waarom stervorming in sterrenstelsels zoals de Melkweg anders lijkt te zijn, ons helpen deze andere mysteries te ontrafelen. Daaruit zal zeker een beter begrip ontstaan van hoe sterren en sterrenstelsels in de loop van de kosmische geschiedenis evolueerden.
