Международен екип от астрономи развенча дълго трайно убеждение за това как се формират звезди.
От 50-те години на миналия век астрономите смятат, че групите новородени звезди се подчиняват на същите правила за образуване на звезди, което означава, че съотношението на масивни звезди към по-леките звезди е почти същото от галактиката към галактиката. За всяка звезда, 20 пъти по-масивна от Слънцето или по-голяма, например, трябва да има 500 звезди, равни на или по-малки от масата на Слънцето.
„Това беше наистина полезна идея. За съжаление изглежда не е вярно “, заяви ръководителят на екипните д-р Герхард Меурер от университета Джон Хопкинс в Балтимор.
Това масово разпределение на новородените звезди се нарича „първоначална маса функция“, или МВФ. По-голямата част от светлината, която виждаме от галактиките, идва от звездите с най-голяма маса, докато общата маса в звездите е доминирана от звездите с по-ниска маса, които не могат да се видят, така че МВФ има последици за точното определяне на масата на галактиките. Чрез измерване на количеството светлина от популация звезди и извършване на някои корекции за възрастите на звездите, астрономите могат да използват МВФ за оценка на общата маса на тази популация от звезди.
Резултатите за различни галактики могат да се сравняват само ако МВФ е един и същ навсякъде, но екипът на д-р Меуер показа, че това съотношение между новородени звезди с висока маса и ниска маса се различава между галактиките. Малките „джудже“ галактики например образуват много повече звезди с ниска маса от очакваното.
За да стигне до тази констатация, екипът на д-р Мьорър използва галактики в изследването HIPASS (HI Parkes All Sky Survey), направено с радиотелескопа Parkes близо до Сидни, Австралия. Използва се радио изследване, тъй като галактиките съдържат значителни количества неутрален водороден газ, суровината за образуване на звезди, а неутралният водород излъчва радиовълни.
Екипът измери два проследяващи образувания на звезди, ултравиолетови и Н-алфа емисии в 103 от изследваните галактики, използвайки спътника GALEX на НАСА и 1,5-метровия оптичен телескоп CTIO в Чили.
Избирането на галактики въз основа на техния неутрален водород даде извадка от галактики с много различни форми и размери, обединени от историята на звездното им образуване.
H-алфа емисия проследява присъствието на много масивни звезди, наречени O звезди, раждането на звезда с маса, над 20 пъти по-голяма от тази на Слънцето.
UV излъчването проследява както O звезди, така и по-малко масивните B звезди - като цяло звезди повече от три пъти по-голяма от масата на Слънцето.
Екипът на Meurer установи, че съотношението на Н-алфа и UV излъчване варира от галактика към галактика, което предполага, че МВФ също го е направил, поне в горния му край.
„Това е сложна работа и ние непременно трябва да вземем предвид много фактори, които влияят на съотношението на Н-алфа към UV излъчването, като например факта, че B звездите живеят много по-дълго от O звездите“, каза д-р Меурер.
Екипът на д-р Мюрер предполага, че МВФ изглежда чувствителен към физическите условия на звездообразуващия регион, по-специално налягането на газа. Например, най-вероятно е да се образуват масивни звезди в среди с високо налягане, като например плътно свързани звездови групи.
Резултатите на екипа позволяват по-добро разбиране на други наблюдавани наскоро явления, които са били озадачаващи астрономи, като например изменение на съотношението на Н-алфа към ултравиолетова светлина като функция на радиус в някои галактики. Това вече има смисъл, тъй като звездната смес варира, когато налягането спада с радиус, точно както налягането варира с височината на Земята.
Работата потвърждава ориентировъчните предложения, направени първо от Вероник Буат и сътрудници във Франция през 1987 г., а след това по-съществено проучване миналата година от Ерик Ховърстийн и Карл Глазбрук, разработващи от университетите на Джон Хопкинс и Суинбърн, които предложиха същия резултат.
Източник: CSIRO
