Hvordan nærliggende galakser danner deres stjerner

Stjerner fødes i tætte skyer af molekylær brintgas, der gennemsyrer det interstellare rum i de fleste galakser. Mens fysikken om stjernedannelse er kompleks, I de senere år er der set betydelige fremskridt i retning af at forstå, hvordan stjerner dannes i et galaktisk miljø. Hvad i sidste ende bestemmer niveauet af stjernedannelse i galakser, imidlertid, forbliver et åbent spørgsmål.

I princippet, to hovedfaktorer har indflydelse på stjernedannelsesaktiviteten:Mængden af ​​molekylær gas, der er til stede i galakser, og den tidsskala, over hvilken gasreservoiret udtømmes ved at omdanne det til stjerner. Mens galaksernes gasmasse er reguleret af en konkurrence mellem gastilstrømning, afgang og forbrug, fysikken i gas-til-stjerne-konverteringen er i øjeblikket ikke godt forstået. I betragtning af dens potentielt kritiske rolle, mange bestræbelser er blevet iværksat for at bestemme tidsskalaen for gasudtømning observationelt. Imidlertid, disse bestræbelser resulterede i modstridende resultater, delvist på grund af udfordringen med at måle gasmasser pålideligt givet aktuelle detektionsgrænser.

Typisk stjernedannelse er knyttet til det samlede gasreservoir

Den nuværende undersøgelse fra Institute for Computational Science ved Universitetet i Zürich bruger en ny statistisk metode baseret på Bayesiansk modellering til korrekt at tage højde for galakser med uopdagede mængder af molekylært eller atomært brint for at minimere observationsbias. Denne nye analyse viser, at i typiske stjernedannende galakser, molekylært og atomært brint omdannes til stjerner over omtrent konstante tidsskalaer på 1 og 10 milliarder år, henholdsvis. Imidlertid, ekstremt aktive galakser ('stjerneudbrud') ​​har vist sig at have meget kortere tidsskalaer for gasudtømning. "Disse resultater tyder på, at stjernedannelse faktisk er direkte forbundet med det overordnede gasreservoir og dermed sat af den hastighed, hvormed gas kommer ind i eller forlader en galakse, siger Robert Feldmann, professor ved Center for Teoretisk Astrofysik og Kosmologi. I modsætning, den dramatisk højere stjernedannelsesaktivitet af stjerneudbrud har sandsynligvis en anden fysisk oprindelse, såsom galakseinteraktioner eller ustabiliteter i galaktiske diske.

Denne analyse er baseret på observationsdata fra nærliggende galakser. Observationer med Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, Square Kilometer Array og andre observatorier lover at undersøge gasindholdet i et stort antal galakser på tværs af den kosmiske historie. Det vil være altafgørende at fortsætte udviklingen af ​​statistiske og datavidenskabelige metoder til nøjagtigt at udtrække det fysiske indhold fra disse nye observationer og fuldt ud at afdække mysterierne om stjernedannelse i galakser.