Verrattuna joihinkin muihin maailmankaikkeuden galakseihin Linnunrata on melko hienovarainen hahmo. Itse asiassa on galakseja, jotka ovat tuhansia kertoja valoisampia kuin Linnunrata, johtuen lämpimän kaasun läsnäolosta galaksin keskimolekyylialueella (CMZ). Tätä kaasua kuumennetaan massiivisilla tähtimuodostuksilla, jotka ympäröivät supermassiivista mustaa reikää (SMBH) galaksin ytimessä.
Linnunradan ytimessä on myös SMBH (Jousimies A *) ja kaikki tarvittava kaasu uusien tähtien muodostamiseksi. Mutta jostakin syystä tähtiä muodostuu galaksissamme CMZ: ssä vähemmän kuin keskimäärin. Tämän jatkuvan salaisuuden ratkaisemiseksi kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä teki laajan ja kattavan tutkimuksen CMZ: stä etsimään vastauksia miksi tämä voi olla.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Tähtien muodostuminen korkeapaineisessa ympäristössä: SMA-näkymä Galaktisen keskuksen pölyharjalle”, ilmestyi äskettäin Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta. Tutkimusta johti Daniel Walker yhteisestä ALMA-observatoriosta ja Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta. Tutkimukseen osallistui useita observatorioita, yliopistoja ja tutkimuslaitoksia.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä luottaa Submillimeter Array (SMA) -radiointerferometriin, joka sijaitsee Maunakean huipulla Havaijilla. He löysivät näytteen kolmestatoista suuren massan ytimestä CMZ: n ”pölyharjassa”, jotka voivat olla nuoria tähtiä kehitysvaiheessa. Näiden ytimien massa vaihteli välillä 50 - 2150 aurinkomassia, ja niiden säteet olivat 0,1 - 0,25 jäsentä (0,326 - 0,815 valovuotta).
He huomauttivat myös kahden esineen olemassaolon, jotka näyttivät olevan aikaisemmin tuntemattomia nuoria, suurmassoisia prototähtiä. Kuten he toteavat tutkimuksessaan, kaikki tämä osoitti, että CMZ: n tähtien muodostumisnopeus oli suunnilleen sama kuin galaktisen levyn tähtien, huolimatta niiden suurista paine-eroista:
”Kaikki näyttävät olevan nuoria (ennen UCHII: ta), mikä tarkoittaa, että he ovat pääehdokkaita edustamaan suurten tähteiden ja aliklusterien alkuolosuhteita. Vertaamme kaikkia havaittuja ytimiä galaktisen levyn suurimassan ytimiin ja pilviin ja havaitsemme, että ne ovat massojensa ja koonsa suhteen suurin piirtein samankaltaiset, huolimatta altistumisesta ulkoisille paineille, jotka ovat useita kertaluokkia suurempia. "
Sen määrittämiseksi, että CMZ: n ulkoinen paine oli suurempi, ryhmä tarkkaili formaldehydin ja metyylisyanidin molekyylien spektriviivoja kaasun lämpötilan ja sen kinetiikan mittaamiseksi. Ne osoittivat, että kaasuympäristö oli erittäin turbulentti, mikä johti heihin johtopäätökseen, että CMZ: n turbulentti ympäristö on vastuussa tähteiden muodostumisen estämisestä siellä.
Kuten he toteavat tutkimuksessaan, nämä tulokset olivat johdonmukaisia heidän aiemman hypoteesinsä kanssa:
"Se tosiasia, että> 80 prosentilla näistä ytimistä ei ole merkkejä tähtiä muodostavasta aktiivisuudesta niin korkeapaineisessa ympäristössä, johtaa siihen johtopäätökseen, että tämä on lisätodiste tähtien muodostumisen kriittisen tiheyden lisääntymiselle CMZ: ssä johtuen turbulenssi."
Joten lopulta tähtien muodostumisnopeus CMZ: ssä ei ole riippuvainen vain siitä, että ne ovat paljon kaasua ja pölyä, vaan itse kaasuympäristön luonteesta. Nämä tulokset voisivat antaa tietoa tulevista tutkimuksista Linnunradan lisäksi myös muista galakseista - etenkin kun kyse on supermassiivisten mustien reikien (SMBH), tähtimuodostumisen ja galaksien evoluution välisestä suhteesta.
Vuosikymmenien ajan tähtitieteilijät ovat tutkineet galaksien keskialueita toivoessaan selvittää, miten tämä suhde toimii. Ja tähtitieteilijät ovat viime vuosina tulleet ristiriitaisiin tuloksiin, joista osa osoittaa, että tähden muodostuminen pysähtyy SMBH: n läsnäolon avulla, kun taas toisissa ei ole korrelaatiota.
Lisäksi SMBH: n ja aktiivisen galaktisen ytimen (AGN: n) lisätutkimukset ovat osoittaneet, että galaksin massan ja sen keskimmäisen mustan aukon massan välillä ei ehkä ole korrelaatiota - tämä on toinen teoria, jonka tähtitieteilijät ovat aiemmin tilanneet.
Sellaisena ymmärtäminen, kuinka ja miksi tähtimuodostus näyttää olevan erilainen galakseissa, kuten Linnunrata, voisi auttaa meitä purkamaan nämä muut mysteerit. Tästä seuraa, että ymmärretään paremmin ymmärrys siitä, kuinka tähdet ja galaksit kehittyivät kosmisen historian aikana.
