Astronomer finder en universel sammenhæng, der kunne forene studiet af stjernedannelse

Stjernedannelse er et af de vigtigste forskningsfelter inden for astrofysik. denne proces, hvor gravitationel ustabilitet forårsager sammenbrud af gas til at danne mere kompakte strukturer og til sidst stjerner, omfatter en bred vifte af fysiske skalaer. Disse inkluderer stjernedannende galakser i stor skala, individuelle unge stjerner med konvolutter og cirkumstellære skiver i mindre skala, og mellemliggende skalaer, der inkluderer gigantiske molekylære skyer og protostellare kerner.

I de sidste årtier af det 20. århundrede, astronomer etablerede en velkendt stjernedannelsesrelation for de mellemstore skalaer kaldet Kennicutt-Schmidt-loven. Nyere versioner af denne lov fastslår, at den såkaldte stjernedannelseshastighed (SFR), som måler det tempo, hvormed stjerner dannes i en galakse eller en molekylær sky, er proportional med mængden af ​​tæt gasmasse til stede i den galakse eller molekylære sky. Den tidligere relation bekræfter, at stjernedannelseshastigheden målt i galakser er relateret til massen af ​​gas, der omdannes til stjerner, som er placeret i de molekylære skyer, som disse galakser er vært for, givet, at det er her, hvor materialet, der vil danne stjerner, findes.

På den anden side, på den lille skala af stjernedannelse, det er også kendt, at der er en sammenhæng mellem massetilvæksthastigheden, som måler den hastighed, hvormed circumstellar gas falder på en stjerne i formation, og massen af ​​de protoplanetariske diske, der omgiver unge stjerner. Det er først for nylig, at denne anden sammenhæng er blevet bekræftet observationelt, i det mindste i de stjerneformende områder, hvor begge parametre er blevet målt nøjagtigt.

I et værk for nylig offentliggjort i Astronomi og astrofysik tidsskrift og ledet af forskeren Ignacio Mendigutía, forfatterne har samlet de tilgængelige data for SFR'erne og de tætte gasmasser fra en prøve af galakser og en repræsentativ gruppe af molekylære skyer inden for Mælkevejen, og de tilgængelige data for tilvæksthastigheder og skivemasser af en repræsentativ prøve af unge stjerner også i vores galakse.

Det, de har fundet, er overraskende. Der opstår en unik sammenhæng mellem de indsamlede data, omfatter ikke mindre end 16 størrelsesordener og relaterer meget forskellige fysiske skalaer:individuelle, unge stjerner, molekylære skyer, og galakser. Mendigutía siger, "Vi har fundet en sammenhæng mellem den hastighed, hvormed gas omdannes til stjerner og den tætte gasmasse, der er direkte forbundet med stjernedannelse. Dette er sandsynligvis en af ​​de bredeste empiriske relationer, der nogensinde er observeret, i betragtning af, at den omfatter et enormt område af skalaer:fra størrelser på hundredtusindvis af lysår i galakser, til størrelser, der kan sammenlignes med vores solsystem i stjerner. "

Forskerne foreslår en "bottom-up"-hypotese for at forklare denne opdagelse og foreslå fremtidige observationer for at teste den. Ifølge deres hypotese, korrelationen i galakser og molekylære skyer ville være resultatet af forholdet i mindre skala mellem de individuelle stjerner, som de er vært for. "Efter den første overraskelse, det faktum, at det, vi observerer i individuelle stjerner, korrelerer med hele galakser, er, hvad man ville forvente, hvis målinger på begge skalaer er korrekte, " slutter Mendigutía.