gov-civil-vilareal.ptFor to milliarder år siden havde vores galakse et udbrud af stjernefødsel
>Når du ser op på himlen om natten - forudsat at du har anstændigt syn og et mørkt sted at se fra - kan du se tusindvis af stjerner. Et godt teleskop kan afsløre millioner.
Hvor kom de fra? De eksisterer, derfor virker det rimeligt at antage, at de startede på et tidspunkt tidligere. Hvornår?
Dette er faktisk et aktivt spørgsmål i astronomi, hvad vi kalder Mælkevejen galakser stjernedannelseshistorie . Vi vil gerne vide, hvornår stjernerne dannede sig, for det fortæller os, hvordan forholdene tidligere var i galaksen. Dannede stjernerne sig på én gang? Eller var det spredt ud over tid? Og i så fald var det konstant, eller blev stjerner født mere eller mindre langsomt tidligere?
Overraskende nok er dette et problem, der kan løses. I princippet er det ikke for svært at forstå. For eksempel ved vi, at massive, varme, lysende, blå stjerner ikke lever længe; kun et par millioner år. Vi ved, at galaksen er langt ældre end det - mere som 12 - 13 milliarder år - så hvis vi ser sådanne blå stjerner nu, skal stjernedannelse foregå nu. Og vi gøre se dem, så det er.
Men vi kan blive mere detaljerede end det. Det er muligt at se på forskellige karakteristika ved stjerner og finde ud af, hvor gamle de er. Dette kan derefter arbejdes baglæns for at finde ud af, hvor mange stjerner der blev født på et bestemt tidspunkt tidligere. Du har brug for mange stjerner for at gøre dette, men det kan lade sig gøre.
Faktisk er det blevet gjort. Mange gange også, men der er foretaget nogle nye undersøgelser med data fra det rumbaserede Gaia-observatorium for at få et interessant resultat.
Gaia undersøger himlen og får ekstremt præcise positioner, bevægelser, farve og afstande for godt en milliard stjerner i galaksen. Dette er en enorm database med oplysninger, der kan udvindes på alle mulige måder, og et team af astronomer brugte det at forsøge at finde ud af, hvad Mælkevejens stjernedannelseshistorie er. De startede med nogle standardmodeller af, hvordan stjerner fødes - for eksempel ved vi det lavmassestjerner som røde dværge er langt større end antallet meget massive blå stjerner ; dette kan kvantificeres for at generere det, der kaldes en indledende massefunktion : Bogstaveligt talt en matematisk funktion, der beskriver masserne af stjerner, der fødes.
De kiggede på 15 forskellige stjernekendetegn for over tre millioner stjerner og kørte computermodeller for at se, hvilke slags stjernedannelseshistorier, der kunne generere den slags stjerner, vi ser i dag. Det, de fandt, er ret sejt. For det første, for længe siden, da galaksen var ung, gjorde den stjerner meget kraftigere end den gør i dag. I gennemsnit er dannelseshastigheden nu omkring en solmasse (solens masse) om året i galaksen. For 10 milliarder år siden var det mere som 10 solmasser om året.
Men over tid viser deres resultater, at satsen faldt. Dette er i overensstemmelse med observationer af galakser meget langt væk. Fordi lys tager tid at nå os, hvis vi ser på en galakse, der er 10 milliarder lysår væk, ser vi den, som den var for ti milliarder år siden. Ved at se på galakser på alle forskellige afstande kan vi opbygge en idé om, hvordan de dannede stjerner over tid. Generelt for 10 milliarder år siden slog de fleste galakser, vi ser, stjerner ud, men den dannelsesrate falder over tid kosmisk.
Stjernedannelseshastigheden (i solmasser pr. År) i Mælkevejen kontra tid baseret på Gaia-data viser et bump, der startede for cirka 5-6 milliarder år siden, hvilket indikerer en mulig fusion med en anden galakse. Linjerne er matematiske funktioner, der bruges til at passe til de forskellige stjerneformationshastighedsmodeller (symboler), der udledes af observationerne. Kredit: Mor et al.
Men Gaia -observationer indikerede, at for omkring 6-7 milliarder år siden begyndte Mælkevejens stjernedannelse øge . I løbet af de næste fire milliarder år gik det fra omtrent 4 solmasser om året til mere end 8, med et maksimum på cirka 2 milliarder år siden. Derefter begyndte det at falde igen og nåede sin nuværende værdi på 1.
min eks siger han savner mig
Hvad kunne have forårsaget denne stigning i stjernefødsler? Det forekommer sandsynligt, at Mælkevejen kolliderede og fusionerede med en mindre satellitgalakse. Hvis denne galakse var rig på gas (mange små er), kunne det have øget fødselsraten; stjerner er født af gasskyer, så en stigning i gas kan let betyde en stigning i dannelse af stjerner.
Husk, det er meget gas. Det udbrud af stjernedannelse varede i milliarder af år, hvilket betyder, at Mælkevejen fik en infusion af titals milliarder af solmasser til gas! Så måske var det alligevel ikke sådan en lille galakse. Det må have været større end nogen af vores ledsagende satellitgalakser nu.
Mælkevejen er en diskegalakse med hundredvis af milliarder af stjerner, der kredser om snesevis af ekstremt små galakser. En ny undersøgelse viser, at mange af disse satellitgalakser blev stjålet fra en anden galakse. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Denne forskning er et første pass på dataene; de ser på flere parametre nu (som mængden af tunge grundstoffer i stjerner) for at kunne skelne mellem forskellige fysiske scenarier i galaksen for at forstå, hvorfor stjernedannelseshastigheden er faldet to gange nu (en gang efter galaksenes oprindelige dannelse og igen efter denne mulige fusion forårsagede et højdepunkt i stjernedannelse for 2 milliarder år siden).
Jeg elsker det her. Vi bor inde i Mælkevejen, og det gør det faktisk svært at studere. Forestil dig, at du er placeret i et værelse i et stort hus; hvordan ville du lære noget om selve huset? Vores astronomiske situation er lidt lettere end det, fordi vi kan udlede størrelsen og formen på galaksen og observere/måle stjernerne og gasskyerne i den. Ud fra dette plus en viden om fysik og hvordan stjerner opfører sig, kan vi lære meget om vores hjemmegalakse, herunder hvor fecund den har været over tid.
Mælkevejen er vores hjem, vores kvarter. At lære om dens fortid fortæller os mere om, hvor vi bor, og hvorfor det er, som det er. Hvilken vidunderlig ting at kunne gøre!
