Mezinárodní tým astronomů odhalil dlouhodobou víru o tom, jak vznikají hvězdy.
Od padesátých let dvacátého století astronomové věřili, že skupiny nově narozených hvězd dodržují stejná pravidla formování hvězd, což znamenalo, že poměr hmotných hvězd ke světlejším hvězdám byl od galaxie k galaxii téměř stejný. Například pro každou hvězdu, která je 20krát hmotnější než Slunce nebo větší, je 500 hvězd, které jsou rovny nebo menší než hmota Slunce.
"Byl to opravdu užitečný nápad." Bohužel se zdá, že to není pravda, “uvedl vedoucí výzkumu týmu Dr. Gerhardt Meurer z Johns Hopkins University v Baltimoru.
Toto hromadné rozložení nově narozených hvězd se nazývá „počáteční masová funkce“ neboli MMF. Většina světla, které vidíme z galaxií, pochází z hvězd s nejvyšší hmotností, zatímco celkové hmotnosti ve hvězdách dominují hvězdy s nižší hmotností, které nelze vidět, takže MMF má důsledky pro přesné určení hmotnosti galaxií. Měřením množství světla z populace hvězd a provedením některých korekcí pro věk hvězd mohou astronomové pomocí MMF odhadnout celkovou hmotnost této populace hvězd.
Výsledky pro různé galaxie lze porovnat pouze tehdy, pokud je MMF všude stejný, ale tým Dr. Meurer ukázal, že se poměr novorozenců s vysokou hmotností k nízké hmotnosti liší mezi galaxiemi. Například malé „trpasličí“ galaxie tvoří mnohem více hvězd s nízkou hmotností, než se očekávalo.
K dosažení tohoto zjištění použil tým Dr. Meurer galaxie v průzkumu HIPASS (HI Parkes All Sky Survey) provedeném radioteleskopem Parkes poblíž australského Sydney. Byl použit rádiový průzkum, protože galaxie obsahují značné množství neutrálního vodíkového plynu, suroviny pro vytváření hvězd a neutrální vodík emituje rádiové vlny.
Tým měřil dva sledovače tvorby hvězd, ultrafialové a H-alfa emise, ve 103 průzkumných galaxiích pomocí satelitu GALEX NASA a optického dalekohledu CTIO 1,5 m v Chile.
Výběr galaxií na základě jejich neutrálního vodíku poskytl vzorek galaxií mnoha různých tvarů a velikostí, nezaujatý jejich historií vzniku hvězd.
Emise H-alfa sleduje přítomnost velmi velkých hvězd zvaných O hvězdy, zrod hvězdy s hmotností více než 20krát vyšší než Slunce.
UV záření sleduje stopy O a méně masivních hvězd B - celkově hvězdy více než trojnásobek hmotnosti Slunce.
Meurerův tým zjistil, že poměr H-alfa k UV záření se liší od galaxie k galaxii, což naznačuje, že MMF také udělal, alespoň na svém horním konci.
"Je to složitá práce a museli jsme nutně vzít v úvahu mnoho faktorů, které ovlivňují poměr H-alfa k UV emisi, jako je skutečnost, že B hvězdy žijí mnohem déle než O hvězdy," řekl Dr. Meurer.
Tým Dr. Meurer tvrdí, že MMF se zdá být citlivý na fyzikální podmínky oblasti vytvářející hvězdy, zejména na tlak plynu. Například masivní hvězdy se pravděpodobně vytvoří ve vysokotlakých prostředích, jako jsou pevně vázané hvězdokupy.
Výsledky týmu umožňují lepší pochopení dalších nedávno pozorovaných jevů, které byly záhadnými astronomy, jako je změna poměru H-alfa k ultrafialovému světlu jako funkce poloměru v některých galaxiích. To nyní dává smysl, protože hvězdná směs se mění s tím, jak tlak klesá s poloměrem, stejně jako tlak se mění s výškou na Zemi.
Práce potvrzuje předběžné návrhy, které v roce 1987 učinili nejprve Veronique Buat a spolupracovníci ve Francii, a loni rozsáhlejší studii, kterou provedli Eric Hoversteen a Karl Glazebrook a které vypracovali Johns Hopkins a Swinburne University, které navrhly stejný výsledek.
Zdroj: CSIRO
