At lave stjerner, da universet var halvt så gammelt

Universet er omkring 13,8 milliarder år gammelt, og dens stjerner er uden tvivl dets mest betydningsfulde håndværk. Astronomer, der studerer forviklingerne af stjernedannelse på tværs af kosmisk tid, forsøger at forstå, om stjerner og de processer, der producerer dem, var de samme, da universet var yngre, omkring halvdelen af ​​sin nuværende alder. De ved allerede, at fra tre til seks milliarder år efter big bang blev stjernerne lavet med en hastighed, der er omkring ti gange hurtigere, end de er i dag. Hvordan dette skete, og hvorfor, er nogle af de centrale spørgsmål, der stilles til det næste årti med forskning.

Stjernedannelse i en galakse menes at blive udløst af tilvækst af gas fra det intergalaktiske medium (gastilvækst via fusioner mellem galakser menes at spille en relativt mindre rolle i det samlede antal stjerner, der produceres). I galakser, der aktivt laver stjerner, er der et tæt forhold mellem deres masse i stjerner og deres hastighed for dannelse af nye stjerner, og dette forhold gælder ikke kun lokalt, men endda tilbage, da universet var milliarder af år yngre. I modsætning, galakser, der gennemgår et aktivt stjerneudbrud – eller det modsatte, slukningen af ​​stjernedannelse - falde henholdsvis over og under dette forhold. Forholdet understøtter det generelle billede af galaksevækst ved gastilvækst, bortset fra at mindre galakser af en eller anden grund - dem med færre end omkring ti milliarder stjerner - ser ud til at lave mindre færre stjerner end forventet for deres masser (Mælkevejen er lige ved omsætningen, med omkring ti milliarder stjerner og en hastighed på omtrent en ny stjerne om året). En særlig væsentlig konsekvens af denne mangel, hvis det er ægte, er, at simuleringer af galaksevækst ikke viser det, antyder, at simuleringerne er forkerte for mindre galakser, og at der mangler noget fysik.

CfA-astronomen Sandro Tacchella er medlem af et team, der brugte Multi Unit Spectroscopic Explorer-instrumentet på VLT (Very Large Telescope) til at opnå optiske spektre af galakser i det berømte Hubble Deep Field South-billede af galakser. De målte stjerneemissionslinjer i 179 fjerne galakser i feltet og brugte dem til at beregne stjernedannelsesadfærden efter korrektioner for effekter som støvudslettelse (hvilket kan få nogle af de optiske linjer til at se svagere ud, end de er). Opdagelsen af, at puslespillet med udtømt stjernedannelse i små galakser er reelt på et niveau på omkring 5 %, selv når der tages højde for støj og spredning i de forårsagede data, for eksempel, ved galakse evolution effekter. Forfatterne foreslår, at en eller anden form for tidligere urapporteret feedback kan være ansvarlig.