Mælkevejen kunne slynge stjerner ind i sin ydre glorie, siger astronomer

Skønt mægtig, Mælkevejen og galakser med lignende masse er ikke uden ar, der fortæller om turbulente historier. University of California, Irvine-astronomer og andre har vist, at klynger af supernovaer kan forårsage fødslen af ​​spredte, excentrisk kredsende sole i ydre stjerneglorier, opadgående almindelige forestillinger om, hvordan stjernesystemer har dannet sig og udviklet sig over milliarder af år.

Hyperrealistisk, Kosmologisk selvkonsistente computersimuleringer fra Feedback in Realistic Environments 2-projektet gjorde det muligt for forskerne at modellere forstyrrelserne i ellers ordnede galaktiske rotationer. Holdets arbejde er genstand for en undersøgelse offentliggjort i dag i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

"Disse meget nøjagtige numeriske simuleringer har vist os, at det er sandsynligt, at Mælkevejen har opsendt stjerner i det cirkumgalaktiske rum i udstrømninger udløst af supernovaeksplosioner, " sagde seniorforfatter James Bullock, dekan for UCI's School of Physical Sciences og professor i fysik og astronomi. "Det er fascinerende, fordi når flere store stjerner dør, den resulterende energi kan uddrive gas fra galaksen, som igen køler, får nye stjerner til at blive født."

Bullock sagde, at den diffuse fordeling af stjerner i stjerneglorien, der strækker sig langt uden for den klassiske skive i en galakse, er det sted, hvor systemets "arkæologiske optegnelse" eksisterer. Astronomer har længe antaget, at galakser samles over længere tid, efterhånden som mindre stjernegrupperinger kommer ind og skilles ad af den større krop, en proces, der skubber nogle stjerner ud i fjerne baner. Men UCI-holdet foreslår "supernova-feedback" som en anden kilde for så mange som 40 procent af disse ydre-halo-stjerner.

Hovedforfatter Sijie Yu, en UCI Ph.D. kandidat i fysik, sagde, at resultaterne blev muliggjort delvist af tilgængeligheden af ​​et kraftfuldt nyt sæt værktøjer.

"FIRE-2-simuleringerne giver os mulighed for at generere film, der får det til at virke, som om du observerer en rigtig galakse, " bemærkede hun. "De viser os, at når galaksecentret roterer, en boble drevet af supernovafeedback er ved at udvikle sig med stjerner, der dannes ved dens kant. Det ser ud til, at stjernerne bliver smidt ud fra midten."

Bullock sagde, at han ikke forventede at se sådan et arrangement, fordi stjerner er så stramme, utrolig tætte bolde, der generelt ikke er udsat for at blive flyttet i forhold til rummets baggrund. "I stedet, det vi er vidne til er gas, der bliver skubbet rundt, " han sagde, "og den gas køler efterfølgende og laver stjerner på vej ud."

Forskerne sagde, at mens deres konklusioner er draget fra simuleringer af galakser, der dannes, vokser og udvikler sig til i dag, der er faktisk en hel del observationsbeviser for, at stjerner dannes i udstrømninger fra galaktiske centre til deres glorier.

"I plots, der sammenligner data fra Den Europæiske Rumorganisations Gaia-mission - som giver et 3D-hastighedskort over stjerner i Mælkevejen - med andre kort, der viser stjernernes tæthed og metallicitet, vi kan se strukturer, der ligner dem, der produceres af udstrømningsstjerner i vores simuleringer, " sagde Yu.

Bullock tilføjede, at moden, tungere, metalrige stjerner som vores sol roterer rundt om galaksens centrum med en forudsigelig hastighed og bane. Men stjernerne med lav metallicitet, som har været udsat for færre generationer af fusion end vores sol, kan ses rotere i den modsatte retning.

Han sagde, at i løbet af en galakses levetid, antallet af stjerner produceret i supernova-bobler er lille, omkring 2 pct. Men i de dele af galaksernes historie, hvor stjerneudbrud blomstrer, så mange som 20 procent af stjernerne bliver dannet på denne måde.

"Der er nogle aktuelle projekter, der ser på galakser, der anses for at være meget 'stjernesprængende' lige nu, " sagde Yu. "Nogle af stjernerne i disse observationer ser også mistænkeligt ud, som om de bliver slynget ud fra midten."