Σε σύγκριση με μερικούς άλλους γαλαξίες στο Σύμπαν μας, ο Γαλαξίας είναι ένας μάλλον λεπτός χαρακτήρας. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν γαλαξίες που είναι χιλιάδες φορές πιο φωτεινοί από τον Γαλαξία, λόγω της παρουσίας θερμού αερίου στην Κεντρική Μοριακή Ζώνη του Γαλαξία (CMZ). Αυτό το αέριο θερμαίνεται από τεράστιες εκρήξεις σχηματισμού αστεριών που περιβάλλουν την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (SMBH) στον πυρήνα του γαλαξία.
Ο πυρήνας του Γαλαξία μας έχει επίσης ένα SMBH (Τοξότης Α *) και όλο το αέριο που χρειάζεται για να σχηματίσει νέα αστέρια. Αλλά για κάποιο λόγο, ο σχηματισμός αστεριών στο CMZ του γαλαξία μας είναι μικρότερος από τον μέσο όρο. Για να αντιμετωπίσει αυτό το συνεχιζόμενο μυστήριο, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων διεξήγαγε μια μεγάλη και περιεκτική μελέτη του CMZ για να αναζητήσει απαντήσεις για το γιατί μπορεί να είναι αυτό.
Η μελέτη, με τίτλο «Σχηματισμός αστεριών σε περιβάλλον υψηλής πίεσης: μια προβολή SMA της κορυφογραμμής σκόνης του Γαλαξιακού Κέντρου» εμφανίστηκε πρόσφατα στο Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Η μελέτη διεξήχθη από τον Daniel Walker του Κοινού Παρατηρητηρίου ALMA και του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Ιαπωνίας, και περιελάμβανε μέλη από πολλά παρατηρητήρια, πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα.
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα στηρίχθηκε στο ραδιοφωνικό ιντερμόμετρο Submillimeter Array (SMA), το οποίο βρίσκεται στην κορυφή της Maunakea στη Χαβάη. Αυτό που βρήκαν ήταν ένα δείγμα δεκατριών πυρήνων μεγάλης μάζας στην "κορυφογραμμή σκόνης" του CMZ που θα μπορούσαν να είναι νεαρά αστέρια στην αρχική φάση της ανάπτυξης. Αυτοί οι πυρήνες κυμαίνονταν σε μάζα από 50 έως 2150 ηλιακές μάζες και είχαν ακτίνες 0,1 - 0,25 parsecs (0,326 - 0,815 έτη φωτός).
Παρατήρησαν επίσης την παρουσία δύο αντικειμένων που φάνηκαν να ήταν άγνωστα στο παρελθόν νεαρά πρωτότυπα υψηλής μάζας. Όπως αναφέρουν στη μελέτη τους, όλα αυτά έδειξαν ότι τα αστέρια στο CMZ είχαν περίπου τον ίδιο ρυθμό σχηματισμού με εκείνα του γαλαξιακού δίσκου, παρά τις τεράστιες διαφορές πίεσης:
«Όλοι φαίνεται να είναι νέοι (πριν το UCHII), που σημαίνει ότι είναι οι πρώτοι υποψήφιοι για την εκπροσώπηση των αρχικών συνθηκών των μεγάλων αστεριών και των υποσυστημάτων. Συγκρίνουμε όλους τους πυρήνες που εντοπίστηκαν με πυρήνες και σύννεφα υψηλής μάζας στον δίσκο Γαλαξίας και διαπιστώνουμε ότι είναι σε γενικές γραμμές παρόμοιοι όσον αφορά τις μάζες και τα μεγέθη τους, παρά το γεγονός ότι υφίστανται εξωτερικές πιέσεις που είναι αρκετές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερες. "
Για να προσδιοριστεί ότι η εξωτερική πίεση στο CMZ ήταν μεγαλύτερη, η ομάδα παρατήρησε φασματικές γραμμές των μορίων φορμαλδεΰδης και μεθυλοκυανιδίου για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του αερίου και της κινητικής του. Αυτά έδειξαν ότι το περιβάλλον αερίου ήταν πολύ ταραχώδες, γεγονός που τους οδήγησε στο συμπέρασμα ότι το ταραχώδες περιβάλλον του CMZ είναι υπεύθυνο για την αναστολή του σχηματισμού αστεριών εκεί.
Όπως αναφέρουν στη μελέτη τους, αυτά τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με την προηγούμενη υπόθεσή τους:
«Το γεγονός ότι> 80 τοις εκατό αυτών των πυρήνων δεν εμφανίζουν σημάδια δραστηριότητας σχηματισμού αστεριών σε ένα τέτοιο περιβάλλον υψηλής πίεσης μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι αυτό είναι περαιτέρω απόδειξη για ένα αυξημένο κατώτατο όριο κρίσιμης πυκνότητας για σχηματισμό αστεριών στο CMZ λόγω ταραχή."
Έτσι, στο τέλος, ο ρυθμός σχηματισμού αστεριών σε ένα CMZ δεν εξαρτάται μόνο από το ότι είναι πολύ αέριο και σκόνη, αλλά και από τη φύση του ίδιου του περιβάλλοντος αερίου. Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να ενημερώσουν τις μελλοντικές μελέτες όχι μόνο για τον Γαλαξία, αλλά και για άλλους γαλαξίες - ιδιαίτερα όταν πρόκειται για τη σχέση που υπάρχει μεταξύ των υπερμεγέθων μαύρων οπών (SMBHs), του σχηματισμού άστρων και της εξέλιξης των γαλαξιών.
Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει τις κεντρικές περιοχές των γαλαξιών με την ελπίδα να καθορίσουν πώς λειτουργεί αυτή η σχέση. Και τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν καταλήξει σε αντικρουόμενα αποτελέσματα, μερικά από τα οποία δείχνουν ότι ο σχηματισμός αστεριών συλληφθεί από την παρουσία SMBHs, ενώ άλλοι δεν δείχνουν συσχέτιση.
Επιπλέον, περαιτέρω εξετάσεις SMBHs και Active Galactic Nuclei (AGNs) έχουν δείξει ότι μπορεί να μην υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της μάζας ενός γαλαξία και της μάζας της κεντρικής μαύρης τρύπας του - μια άλλη θεωρία στην οποία οι αστρονόμοι είχαν προηγουμένως εγγραφεί.
Ως εκ τούτου, η κατανόηση του τρόπου και του γιατί ο σχηματισμός των αστεριών φαίνεται να είναι διαφορετικός στους γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας θα μπορούσε να μας βοηθήσει να αποκαλύψουμε αυτά τα άλλα μυστήρια. Από αυτό, σίγουρα θα εμφανιστεί μια καλύτερη κατανόηση του πώς εξελίχθηκαν τα αστέρια και οι γαλαξίες κατά τη διάρκεια της κοσμικής ιστορίας.
