Veiende massive stjerner i nærliggende galakse avslører overskudd av tungvekter

Socio-Political Activist, Fifth Grandson of Mahatma Gandhi: Arun Manilal Gandhi Interview (Juli 2019).

Anonim

Et internasjonalt team av astronomer har avslørt en "forbløffende" overvåkning av massive stjerner i en nærliggende galakse.

Oppdagelsen, laget i den gigantiske stjernedannende regionen 30 Doradus i Stor Magellanic Cloud Galaxy, har "vidtgående" konsekvenser for vår forståelse av hvordan stjernene forvandlet det uberørte Universet til det vi lever i idag.

Resultatene er publisert i tidsskriftet Science.

Lederforfatter Fabian Schneider, en Hintze-forsker ved Universitetet i Oxfords institutt for fysikk, sa: "Vi var forbauset da vi skjønte at 30 dadere har dannet mange mer massive stjerner enn forventet."

Som et ledd i VLT-FLAMES Tarantula Survey (VFTS) benyttet teamet ESOs Very Large Telescope til å observere nesten 1000 massive stjerner i 30 Doradus, et gigantisk stallkammerkammer, også kjent som Tarantula-nebulaen. Laget brukte detaljerte analyser på ca 250 stjerner med masse mellom 15 og 200 ganger massen av vår Sun for å bestemme fordelingen av massive stjerner født i 30 Doradus - den såkalte initialmassefunksjonen (IMF).

Massive stjerner er spesielt viktige for astronomer på grunn av deres enorme innflytelse på omgivelsene deres (kjent som deres tilbakemeldinger). De kan eksplodere i spektakulære supernovaer på slutten av livet, og danner noen av de mest eksotiske gjenstandene i universet - nøytronstjerner og svarte hull.

Medforfatter Hugues Sana fra Universitetet i Leuven i Belgia sa: "Vi har ikke bare blitt overrasket av det store antallet massive stjerner, men også at deres IMF er tett samplet opptil 200 solmasser." Inntil nylig var eksistensen av stjerner opp til 200 solmasser meget omstridt, og studien viser at en maksimum fødselsmasse av stjerner på 200-300 solmasser ser ut til å være sannsynlig.

I de fleste deler av universet som er studert av astronomer til dags, blir stjerner sjeldnere jo mer massive de er. IMF forutser at de fleste stjernemasse er i lavmassestjerner, og at mindre enn 1% av alle stjernene er født med masser over ti ganger så mye som i Solen. Å måle andelen massive stjerner er ekstremt vanskelig - først og fremst på grunn av deres knapphet - og det er bare en håndfull steder i det lokale universet hvor dette kan gjøres.

Teamet vendte seg til 30 Doradus, den største lokale stjernedannende regionen, som er vert for noen av de mest massive stjernene som noen gang har funnet, og bestemt massene av massive stjerner med unike observasjons-, teoretiske og statistiske verktøy. Denne store prøven tillot forskerne å utlede det mest nøyaktige høymassesegmentet til IMF til dags dato, og for å vise at massive stjerner er mye rikere enn tidligere antatt. Chris Evans fra Science and Technology Facilities Councils UK Astronomy Technology Center, hovedforsker av VFTS og en medforfatter av studien, sa: 'Faktisk tyder våre resultater på at størstedelen av stjernemassen faktisk ikke lenger er i lav- massestjerner, men en betydelig brøkdel er i høymassestjerner. '

Stjerner er kosmiske motorer og har produsert de fleste kjemiske elementer tyngre enn helium, fra oksygen som vi puster hver dag til jern i blodet. I løpet av sine liv produserer massive stjerner store mengder ioniserende stråling og kinetisk energi gjennom sterke stjernevind. Den ioniserende strålingen av massive stjerner var avgjørende for gjenlysningen av universet etter de såkalte mørke alder, og deres mekaniske tilbakemelding driver utviklingen av galakser. Philipp Podsiadlowski, medforfatter av studiet fra Oxfords universitet, sa: "For å kvantitativt forstå alle disse tilbakemeldingsmekanismer, og dermed rollen som massive stjerner i universet, må vi vite hvor mange av disse behemotene som er født. '

Fabian Schneider la til: «Våre resultater har vidtgående konsekvenser for forståelsen av vår kosmos: det kan være 70% flere supernovaer, en tripling av kjemiske utbytter og mot fire ganger ioniserende stråling fra massive stjernespopulasjoner. Også formasjonshastigheten for sorte hull kan økes med 180%, som direkte oversetter til en tilsvarende økning av binære svarte hullfusjoner som nylig er blitt detektert via deres gravitasjonsbølgesignaler. '

Lagets forskning gir mange åpne spørsmål, som de har til hensikt å undersøke i fremtiden: hvor universelle er funnene, og hva er konsekvensene av dette for utviklingen av vår kosmos og forekomsten av supernovaer og gravitasjonsbølgehendelser?

menu
menu