Kemiske spor fra stjernedannelse kaster lys over den kosmiske historie

Frisk indsigt i, hvordan stjerner dannes, udfordrer videnskabsmænds forståelse af universet.

En undersøgelse af intense stjerneudbrud – begivenheder i fjerne galakser, hvor stjerner genereres hundredvis eller tusindvis af gange hurtigere end i vores Mælkevej – ændrer forskernes ideer om kosmisk historie.

Resultaterne vil hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan galakser i det tidlige univers udvikler sig til dem, vi ser i dag.

I stedet for at observere det optiske lys fra stjerneudbrud, som er skjult af enorme mængder støv, videnskabsmænd observerede i stedet radiobølger, måling af de relative mængder af forskellige typer kuliltegas.

De var i stand til at skelne mellem den gas, der blev udstødt fra massive stjerner, som skinner meget strålende i kort tid, og det udstødte fra mindre massive stjerner, som vores egen sol, som kan skinne støt i milliarder af år.

Ved at anvende denne nye teknik for første gang, astronomer fandt ud af, at stjerner født inde i galakser, der gennemgår et kraftigt stjerneudbrud, har tendens til at være massive. I denne forbindelse disse er meget forskellige fra dem, der er født inde i galakser, der bygger deres stjerner op over milliarder af år.

Forskere bekræftede deres resultater ved hjælp af kraftfulde computermodeller baseret på udviklingen af ​​vores Mælkevejsgalakse og ved at observere starburst-galakser i det tidlige univers, som blev dannet inden for få milliarder år efter Big Bang. Sådanne unge galakser har sandsynligvis ikke gennemgået tidligere episoder af stjernedannelse, som ellers kunne have forvirret resultaterne.

Forskere indsamlede deres data ved hjælp af det kraftfulde ALMA-teleskop i den høje Atacama-ørken i Chile.

Det femårige studie, udgivet i Natur , blev udført af astronomer ved University of Edinburgh og European Southern Observatory (ESO), arbejder sammen med eksperter i Italien og Grækenland. Det blev støttet af Det Europæiske Forskningsråd.

ALMA-teleskopet drives af et partnerskab af ESO, US National Science Foundation og National Institutes of Natural Sciences of Japan, i samarbejde med Republikken Chile.

Dr. Zhi-Yu Zhang, fra University of Edinburghs School of Physics and Astronomy, hvem ledede undersøgelsen, sagde:"Traditionelle teleskoper er af begrænset brug, når de studerer støvede stjerneskudsgalakser. Vi nåede vores resultater ved hjælp af et kraftigt nyt radioteleskop, på jagt efter spor af kemiske grundstoffer fra tidligere begivenheder. For astronomer, disse er ligesom fossiler. Resultaterne udfordrer klassiske ideer om dannelsen af ​​stjerner i galakser på tværs af kosmisk tid."

Professor Rob Ivison, fra University of Edinburghs School of Physics and Astronomy og ESO, sagde:"Vores resultater får os til at sætte spørgsmålstegn ved vores forståelse af kosmisk historie. Astronomer, der bygger modeller af universet, skal nu gå tilbage til tegnebrættet, med endnu mere sofistikering påkrævet."