Risavetrarbrautir dóu innan frá

Nýjar mælingar stjörnufræðinga sýna fram á að stjörnumyndun í risavöxnum og kyrrlátum vetrarbrautum dó fyrst út í miðju þeirra en hélt lengur áfram í útjöðrunum. Uppgötvunin er mikilvægt skref í átt að frekari skilningi á því hvernig alheimurinn okkar þróaðist, að því er kemur fram í frétt á vef evrópsku stjörnustöðvarinnar á Suðurhveli (ESO).

Ein helsta ráðgáta nútímastjarnvísinda snýr að því hvernig slokknaði á myndun stjarna í efnismiklum en kyrrlátum sporvöluvetrarbrautum, sem eru algengar í alheiminum í dag. Í miðsvæðum slíkra risavetrarbrauta er venjulega tíu sinnum þéttari stjörnuskari en í Vetrarbrautinni okkar. Sporvöluvetrarbrautir eru ennfremur jafnan um tíu sinnum massameiri en Vetrarbrautin okkar.

Mælingar Very Large Telescope ESO og Hubble-geimsjónauka NASA og ESA sýna að þremur milljörðum ára eftir Miklahvell voru stjörnur enn að myndast í útjöðrum þessara vetrarbrauta en ekki í innviðunum. Slokknun stjörnumyndunar virðist því hafa hafist í miðju vetrarbrautanna og síðan dreifst út í ytri svæðin. Niðurstöðurnar voru birtar í tímaritinu Science í dag.

„Massamiklar, dauðar sporvölur innihalda um það bil helming allra stjarna til hafa orðið í alheiminum,“ segir Sandro Tacchella við ETH Zurich í Sviss, aðalhöfundur greinarinnar um rannsóknina. „Við getum ekki þóst skilja hvernig alheimurinn þróaðist og varð eins og hann er í dag nema við skiljum tilurð þessara vetrarbrauta.“

Kenningar um stróka frá risasvartholum

Tacchella og samstarfsfólk hans rannsakaði 22 mismassamiklar vetrarbrautir um það bil þremur milljörðum ára eftir Miklahvelli. Nýju mælingarnar sýna að í massamestu vetrarbrautunum hélst framleiðsla nýrra stjarna stöðug í útjöðrunum. Í bungunum, á þéttustu svæðunum í miðjunni, hafði stjörnumyndunin hins vegar stöðvast.

„Þessi uppgötvun sýnir hvernig stjörnumyndunin dó innanfrá í massamestu vetrarbrautunum og ætti að varpa ljósi á hvaða ferli réðu þar för, nokkuð sem stjörnufræðingar hafa deilt um lengi,“ segir Alvio Renzini við Padova Observatory hjá ítölsku stjarneðlisfræðistofnuninni.

Sú tilgáta sem nýtur mestrar hylli er sú að strókur frá risasvartholunum í miðju vetrarbrautanna dreifi hráefninu í nýjar stjörnur þegar það gleypir efni. Önnur tilgáta er sú að ferskt gas hætti að streyma inn í vetrarbrautina svo hráefni í nýjar stjörnur klárist og smám saman breytist hún í rauða og dauða sporvölu.

„Margar mismunandi kenningar eru til um hvaða ferli það voru sem leiddu til þess að stjörnumyndun í massamiklum sporvölum dóu út,“ segir meðhöfundurinn Natascha Förster Schreiber við Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik í Garching í Þýskalandi. „Að uppgötva að slokknun stjörnumyndunar hófst í miðjunni og hélt áfram út frá henni er mikilvægt skref í átt að frekari skilningi á því hvernig alheimurinn varð eins og hann er í dag.“

Frétt ESO á íslensku um mælingarnar á sporvöluvetrarbrautunum

Teikning sem sýnir þróun vetrarbrauta. Bláu svæðin sýna hvar stjörnumyndun er enn í gangi en þau rauðu er dauð þar sem eldri rauðar stjörnur eru en nýjar bláar stjörnur verða ekki lengur til. ESO

• Blogga um frétt