Stjerneæg nær det galaktiske centrum, klækker til babystjerner

Astronomer fandt en række babystjerner, der gemte sig omkring Mælkevejens centrum ved hjælp af Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Tidligere undersøgelser har antydet, at miljøet der er for barskt til at danne stjerner på grund af de stærke tidevandskræfter, stærke magnetiske felter, højenergipartikler, og hyppige supernovaeksplosioner. Disse resultater indikerer, at stjernedannelse er mere modstandsdygtig, end forskerne troede. Disse observationer tyder på, at der er allestedsnærværende stjernedannelsesaktivitet skjult dybt i tæt molekylær gas, hvilket kan give mulighed for et fremtidigt udbrud af stjernedannelse omkring det galaktiske centrum.

"Det er som at høre spædbørns gråd på et sted, vi forventede at være golde, " siger Xing Lu, en astronom ved National Astronomical Observatory of Japan. "Det er meget svært for babyer at blive født og vokse op sundt i et miljø, der er for støjende og ustabile. vores observationer viser, at selv i de stærkt forstyrrede områder omkring Galactic Center, babystjerner dannes stadig."

Stjerner er dannet i kosmiske skyer samlet af tyngdekraften. Hvis noget forstyrrer de tyngdekraftsdrevne processer, stjernedannelse vil blive undertrykt. Der er mange potentielle kilder til interferens i Mælkevejens Central Molecular Zone (CMZ) beliggende inden for en radius af 1000 lysår fra Galactic Center. Eksempler inkluderer stærk turbulens, der rører skyerne op og forhindrer dem i at trække sig sammen, eller stærke magnetiske felter kan støtte gassen mod selvgravitationelt sammenbrud. Faktisk, tidligere observationer indikerede, at stjernedannelse her er meget mindre effektiv; med undtagelse af et aktivt stjernedannende område kaldet Sagittarius B2 (Sgr B2).

Lu og hans kolleger brugte ALMA til at tackle mysteriet med undertrykt stjernedannelse i det meste af CMZ. Målområderne indeholder en rigelig mængde gas, men der er ikke forventet nogen stjernedannelse. I modsætning til det traditionelle billede, holdet opdagede mere end 800 tætte kerner af gas- og støvpartikler i CMZ. "Opdagelsen fører til spørgsmålet om, hvorvidt de faktisk er 'stjerneæg' eller ej, " siger Lu. For at lede efter afslørende tegn på stjernedannelse, der tyder på stjerneæg, holdet brugte igen ALMA til at søge efter energiske gasudstrømninger, som er ligesom babystjerners fødselsråb. Takket være ALMAs høje følsomhed og høje rumlige opløsning, for første gang, de opdagede 43 små og svage udstrømninger i skyerne. Dette er et utvetydigt bevis på igangværende stjernedannelse. Det viste sig, at mange babystjerner gemte sig i de områder, som man mente var uegnede til stjernevækst.

Det lille antal opdagede udstrømninger er et andet mysterium. I betragtning af at mere end 800 "stjerneæg" er blevet fundet, det lille antal "stjernebørn" kan indikere, at stjernedannelsesaktiviteten i CMZ er i den meget tidlige fase. "Selvom et stort antal udstrømninger stadig kan være skjult i regionerne, vores resultater kan tyde på, at vi ser begyndelsen på den næste bølge af aktiv stjernedannelse, " siger Lu.

"Selvom tidligere observationer har antydet, at den samlede stjernedannelseshastighed er undertrykt til omkring 10% i de gigantiske molekylære skyer i det galaktiske center, denne observation viser, at stjernedannelsesprocesserne skjult i tætte molekylære gasskyer ikke er meget forskellige fra dem i Solar-kvarteret, " forklarer Shu-ichiro Inutsuka, en professor ved Nagoya University og medforfatter til forskningspapiret. "Forholdet mellem antallet af stjernedannende kerner og stjerneløse kerner ser ud til kun at være et par gange mindre end i Solar-kvarteret. Dette kan betragtes som forholdet mellem deres respektive levetider. Vi tror, ​​at den gennemsnitlige varighed af det stjerneløse kernestadium i Galactic Center kan være noget længere end i Solar-kvarteret. Mere forskning er nødvendig for at forklare, hvorfor det er sådan."

Forskerholdet analyserer nu ALMA's højere opløsnings-observationsdata for CMZ og sigter mod at studere egenskaberne af tilvækstskiverne omkring babystjernerne, som driver gasudstrømningen. Ved at sammenligne med andre stjernedannende områder, de håber på bedre at forstå stjernedannelsen i CMZ, fra skyer til protostjerner, og fra kemi til magnetiske felter.