Forskere opdager mere om ingredienserne til stjernedannelse

Astronomer har kastet nyt lys over brintatomernes betydning for fødslen af ​​nye stjerner.

Kun brintmolekyler menes at være direkte drivkraft for stjernedannelse, men forskning offentliggjort i dag viser, at der er flere brintatomer end molekyler selv i unge galakser, der laver mange stjerner.

Astrofysiker Dr. Luca Cortese, fra University of Western Australian node af International Center for Radio Astronomy Research, sagde, at nye stjerner konstant blev dannet i universet.

"Nye stjerner er født i tætte skyer af gas og støv, der findes i de fleste galakser, " han sagde.

"Vores egen Mælkevej danner omkring en ny stjerne om året i gennemsnit."

I det lokale univers tæt på os findes omkring 70 procent af brintgassen i individuelle atomer, mens resten er i molekyler.

Astronomer havde forventet, at da de så tilbage i tiden, yngre galakser ville indeholde mere og mere molekylært brint, indtil det dominerede gassen i galaksen. I stedet, de fandt ud af, at atomart brint også udgjorde størstedelen af ​​gassen i yngre galakser.

Dette gælder selv i galakser under forhold svarende til 'kosmisk middag', en periode omkring syv milliarder år efter Big Bang, hvor hastigheden af ​​stjernedannelse i Universet nåede sit højdepunkt.

Dr. Cortese sagde, at astronomer i det sidste årti havde opdaget unge, stjernedannende galakser ved kosmisk middagstid med 10 gange flere brintmolekyler end Mælkevejen.

Med så store reservoirer af molekylært brint, der syntes ikke at være plads til en sammenlignelig mængde kold atomgas. Desværre, det er i øjeblikket umuligt at detektere brintatomer på så store afstande og verificere denne forventning.

I stedet, Dr. Cortese og hans team opdagede en befolkning af galakser, der er tre milliarder år yngre end Mælkevejen, der huser gasreservoirer, der er mindst lige så store som galaksernes ved den kosmiske middagstid.

"Hvad vi fandt er, at på trods af at de huser 10 milliarder solmasser af molekylær gas, viser disse unge galakser sig at være meget, også meget rig på atomart brint, " sagde Dr Cortese.

"Balancen mellem atomært og molekylært brint er stort set den samme som i Mælkevejen. Med andre ord, det er stadig domineret af atomgas."

Forskningen brugte data fra to af verdens mest kraftfulde radioteleskoper, Arecibo Observatory i Puerto Rico og European Southern Observatorys Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile.

ICRAR astrofysiker Dr. Barbara Catinella, medforfatter til forskningen, sagde, at resultaterne havde enorme implikationer for vores forståelse af det tidlige univers.

"Det viser, at vi ikke kan negligere atomart brint selv i galakser, der indeholder titusinder af solmasser af molekylært brint, " hun sagde.

"Kun fremkomsten af ​​fremtidige radioteleskoper såsom Square Kilometer Array vil tillade os at få et komplet billede af kold gass rolle i stjernedannelsescyklussen."

Et yderligere fund fra undersøgelsen var, at galakserne rige på molekylært brint ikke var særlig turbulente.

Som regel, disse galakser forventes at være meget turbulente for at forhindre, at gassen kollapser til stjerner.

Forskningen blev offentliggjort i Astrofysiske tidsskriftsbreve .