Hvordan diskgalakser fungerer

Diskgalakser som vores egen Mælkevej, kendetegnet ved en flad skive af stjerner og gas (ofte også med en central bule af materiale) har en bred vifte af masser, rumlige omfang, og stjernernes indhold. Ikke desto mindre alle disk galakser, både lokalt og i det fjerne univers, dele nogle påfaldende lignende ejendomme. Mest bemærkelsesværdigt er, at stjernedannelseshastigheden korrelerer tæt med galaksenes gasindhold, gasbevægelserne ("hastighedsdispersionen"), og den dynamiske levetid (groft, den tid det tager for galaksen at rotere en gang). I øvrigt, denne underligt universelle hastighed er bemærkelsesværdig lille:kun omkring en procent af gassen i skivegalakser bliver til stjerner i løbet af denne tidsperiode, med meget af aktiviteten koncentreret i galaksernes centrale områder. De fleste enkle modeller af stjernedannelse forudsiger, at tyngdekraften burde være meget mere effektiv til dannelse af stjerner, da den komprimerer gassen i molekylære skyer. Observationer indikerer, at både korrelationerne og ineffektiviteten strækker sig ned til skalaen for individuelle molekylære skyer.

CfA -astronomerne Blakesley Burkhart og John Forbes og to kolleger har udviklet en ny samlet model for galakse -diske, der forklarer disse fænomener, og nogle andre udover. Forskerne viser, at korrelationen mellem stjernedannelseshastighed og gasbevægelse ikke skyldes disse bevægelser, men snarere er resultatet af transport af materiale inden for galaksen, som påvirker begge dele. Modellen opretholder en tilstand af gasligevægt og marginal gravitationsstabilitet ved at inkludere i en galakse den radiale transport af gas mod dens kerne og også den turbulente feedback fra stjernedannelse. Disse to overvejelser er i princippet relativt ligetil, men giver en dramatisk forbedring af aftalen mellem observationer og teori, for eksempel ved at forklare, hvordan den endelige slukning af stjernedannelsen sker. Det nye værk giver også en naturlig forklaring på de kosmiske epoker, hvor galakser bygger buler og skiver.