O echipă internațională de astronomi a demontat o credință de multă vreme despre modul în care se formează stelele.
Începând cu anii 1950, astronomii credeau că grupuri de stele nou-născute respectau aceleași reguli de formare a stelelor, ceea ce însemna că raportul dintre stele masive și stele mai ușoare era cam același de la galaxie la galaxie. Pentru fiecare stea de 20 de ori mai masivă decât Soarele sau mai mare, de exemplu, nu ar exista 500 de stele egale sau mai mici decât masa Soarelui.
„Aceasta a fost o idee foarte utilă. Din păcate, pare să nu fie adevărat ", a declarat liderul cercetării echipei, Dr. Gerhardt Meurer, de la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore.
Această distribuție în masă a stelelor nou-născute este denumită „funcția de masă inițială” sau FMI. Cea mai mare parte a luminii pe care o vedem din galaxii provine de la stele cu cea mai mare masă, în timp ce masa totală a stelelor este dominată de stele de masă inferioară, care nu pot fi văzute, astfel încât FMI are implicații în determinarea cu exactitate a maselor de galaxii. Măsurând cantitatea de lumină dintr-o populație de stele și făcând unele corecții pentru vârstele stelelor, astronomii pot folosi FMI pentru a estima masa totală a populației de stele.
Rezultatele diferitelor galaxii pot fi comparate numai dacă FMI este același peste tot, dar echipa Dr. Meurer a arătat că acest raport între stele nou-născute cu masă mică și masă mică diferă între galaxii. Galaxiile „pitice”, de exemplu, formează mult mai multe stele cu masă scăzută decât se așteptau.
Pentru a ajunge la această constatare, echipa Dr. Meurer a folosit galaxii în HIPASS Survey (HI Parkes All Sky Survey) realizată cu telescopul Parkes din apropiere de Sydney, Australia. Un sondaj radio a fost utilizat deoarece galaxiile conțin cantități substanțiale de gaz neutru de hidrogen, materia primă pentru formarea stelelor, iar hidrogenul neutru emite unde radio.
Echipa a măsurat două urme de formare a stelelor, emisiile ultraviolete și H-alfa, în 103 galaxii de sondaj folosind satelitul GALEX al NASA și telescopul optic CTIO de 1,5 m din Chile.
Selectarea galaxiilor pe baza hidrogenului lor neutru a dat un eșantion de galaxii de mai multe forme și dimensiuni diferite, nepărtinitoare de istoria formării lor stelare.
Emisia H-alfa urmărește prezența unor stele foarte masive numite stele O, nașterea unei stele cu o masă de peste 20 de ori mai mare decât cea a Soarelui.
Emisia UV, urmărește atât stele O, cât și stele B mai puțin masive - în general, stele de mai mult de trei ori mai mari decât Soarele.
Echipa lui Meurer a constatat că raportul dintre H-alfa și emisiile UV variază de la galaxie la galaxie, ceea ce implică faptul că FMI a făcut-o, cel puțin la extremitatea superioară.
„Este o muncă complicată și, în mod necesar, a trebuit să luăm în considerare mulți factori care afectează raportul dintre H-alfa și emisiile UV, cum ar fi faptul că stelele B trăiesc mult mai mult decât stelele O”, a spus dr. Meurer.
Echipa Dr. Meurer sugerează că FMI pare a fi sensibil la condițiile fizice ale regiunii formatoare de stele, în special la presiunea gazului. De exemplu, stelele masive sunt cel mai probabil să se formeze în medii de înaltă presiune, cum ar fi grupurile de stele strâns legate.
Rezultatele echipei permit o mai bună înțelegere a altor fenomene observate recent, care au încurcat astronomi, cum ar fi variația raportului dintre H-alfa și lumina ultravioletă, ca funcție de rază în unele galaxii. Acest lucru are acum sens, deoarece amestecul stelar variază pe măsură ce presiunea scade cu raza, la fel cum presiunea variază cu altitudinea de pe Pământ.
Lucrarea confirmă sugestiile tentative făcute mai întâi de Veronique Buat și colaboratorii din Franța în 1987, apoi un studiu mai substanțial, realizat anul trecut de Eric Hoversteen și Karl Glazebrook, care lucrează la universitățile Johns Hopkins și Swinburne care au sugerat același rezultat.
Sursa: CSIRO
