Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει αποδεσμεύσει την πίστη που έχει εδώ και πολύ καιρό σχετικά με το πώς σχηματίζονται τα αστέρια.
Από τη δεκαετία του 1950, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ομάδες νεογέννητων αστεριών υπακούουν στους ίδιους κανόνες σχηματισμού αστεριών, πράγμα που σήμαινε ότι η αναλογία των μαζικών αστεριών προς τα ελαφρύτερα αστέρια ήταν σχεδόν η ίδια από γαλαξία σε γαλαξία. Για κάθε αστέρι 20 φορές πιο ογκώδες από τον Ήλιο ή μεγαλύτερο, για παράδειγμα, θα υπήρχαν 500 αστέρια ίσο ή μικρότερο από τη μάζα του Ήλιου.
«Αυτή ήταν μια πολύ χρήσιμη ιδέα. Δυστυχώς δεν φαίνεται να είναι αλήθεια », δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Dr. Gerhardt Meurer του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη.
Αυτή η μαζική κατανομή των νεογέννητων αστεριών ονομάζεται «αρχική λειτουργία μάζας» ή ΔΝΤ. Το μεγαλύτερο μέρος του φωτός που βλέπουμε από τους γαλαξίες προέρχεται από τα υψηλότερα άστρα μάζας, ενώ η συνολική μάζα στα αστέρια κυριαρχείται από τα αστέρια χαμηλότερης μάζας που δεν είναι ορατά, επομένως το ΔΝΤ έχει επιπτώσεις στον ακριβή προσδιορισμό της μάζας των γαλαξιών. Μετρώντας την ποσότητα φωτός από έναν πληθυσμό αστεριών και κάνοντας κάποιες διορθώσεις για τις ηλικίες των αστεριών, οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν το ΔΝΤ για να εκτιμήσουν τη συνολική μάζα αυτού του πληθυσμού των αστεριών.
Τα αποτελέσματα για διαφορετικούς γαλαξίες μπορούν να συγκριθούν μόνο εάν το ΔΝΤ είναι το ίδιο παντού, αλλά η ομάδα του Dr. Meurer έχει δείξει ότι αυτή η αναλογία νεογέννητων αστεριών υψηλής μάζας προς χαμηλής μάζας διαφέρει μεταξύ των γαλαξιών. Οι μικροί γαλαξίες «νάνος», για παράδειγμα, σχηματίζουν πολύ περισσότερα αστέρια χαμηλής μάζας από το αναμενόμενο.
Για να φτάσει σε αυτό το εύρημα, η ομάδα του Dr. Meurer χρησιμοποίησε γαλαξίες στην έρευνα HIPASS (HI Parkes All Sky Survey) που έγινε με το ραδιο τηλεσκόπιο Parkes κοντά στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας. Χρησιμοποιήθηκε μια ραδιοφωνική έρευνα επειδή οι γαλαξίες περιέχουν σημαντικές ποσότητες ουδέτερου αερίου υδρογόνου, την πρώτη ύλη για σχηματισμό αστεριών και το ουδέτερο υδρογόνο εκπέμπει ραδιοκύματα.
Η ομάδα μέτρησε δύο ιχνηλάτες σχηματισμού αστεριών, υπεριώδεις εκπομπές και εκπομπές H-alpha, σε 103 από τους γαλαξίες της έρευνας χρησιμοποιώντας τον δορυφόρο GALEX της NASA και το οπτικό τηλεσκόπιο CTIO 1,5-m στη Χιλή.
Η επιλογή των γαλαξιών με βάση το ουδέτερο υδρογόνο τους έδωσε ένα δείγμα γαλαξιών πολλών διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών, ανεξάρτητα από την ιστορία σχηματισμού των αστεριών τους.
Η εκπομπή H-άλφα εντοπίζει την παρουσία πολύ μαζικών αστεριών που ονομάζονται αστέρια O, η γέννηση ενός αστεριού με μάζα πάνω από 20 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.
Η εκπομπή UV, ανιχνεύει τόσο τα αστέρια Ο όσο και τα λιγότερο ογκώδη αστέρια Β - συνολικά, αστέρια περισσότερο από τρεις φορές τη μάζα του Ήλιου.
Η ομάδα του Meurer διαπίστωσε ότι η αναλογία εκπομπών Η-άλφα προς υπεριώδη ακτινοβολία κυμαινόταν από γαλαξία σε γαλαξία, υπονοώντας ότι το ΔΝΤ έκανε επίσης, τουλάχιστον στο άνω άκρο του.
"Αυτή είναι μια περίπλοκη δουλειά και πρέπει αναγκαστικά να λάβουμε υπόψη πολλούς παράγοντες που επηρεάζουν την αναλογία εκπομπών Η-άλφα προς υπεριώδη ακτινοβολία, όπως το γεγονός ότι τα αστέρια Β ζουν πολύ περισσότερο από τα αστέρια Ο", δήλωσε ο Δρ Meurer.
Η ομάδα του Δρ Meurer προτείνει ότι το ΔΝΤ φαίνεται να είναι ευαίσθητο στις φυσικές συνθήκες της περιοχής σχηματισμού αστεριών, ιδιαίτερα στην πίεση του αερίου. Για παράδειγμα, τα τεράστια αστέρια είναι πιθανότερο να σχηματιστούν σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης, όπως σφιχτά συνδεδεμένα σμήνη αστεριών.
Τα αποτελέσματα της ομάδας επιτρέπουν την καλύτερη κατανόηση άλλων πρόσφατων παρατηρηθέντων φαινομένων που μπερδεύουν τους αστρονόμους, όπως η παραλλαγή της αναλογίας H-άλφα προς το υπεριώδες φως ως συνάρτηση της ακτίνας σε ορισμένους γαλαξίες. Αυτό έχει πλέον νόημα καθώς το αστρικό μείγμα μεταβάλλεται καθώς η πίεση μειώνεται με την ακτίνα, όπως και η πίεση μεταβάλλεται με το υψόμετρο στη Γη.
Η εργασία επιβεβαιώνει τις δοκιμαστικές προτάσεις που έγιναν πρώτα από τη Veronique Buat και συνεργάτες στη Γαλλία το 1987, και στη συνέχεια μια πιο σημαντική μελέτη πέρυσι από τους Eric Hoversteen και Karl Glazebrook που εργάστηκαν από τα Πανεπιστήμια Johns Hopkins και Swinburne που πρότειναν το ίδιο αποτέλεσμα.
Πηγή: CSIRO
