Även om vår mjölkväg bildades av ett enda jättemoln av gas och damm, har ny forskning funnit att stjärnorna på skivan skiljer sig från de i bukten. En ny undersökning har uppmätt mängden syre i 50 stjärnor på Vintergatan med hjälp av ESO: s Very Large Telescope för att bestämma när och hur stjärnorna bildades. Undersökningen visade att stjärnor i bukten troligen bildades på mindre än en miljard år efter Big Bang, då universum fortfarande var unga; stjärnorna på skivan kom senare.
När man tittar i detalj på stjärnornas sammansättning med ESO: s VLT ger astronomer en ny titt på vår hemmagalaxis historia, Vintergatan. De avslöjar att den centrala delen av vår galax bildades inte bara mycket snabbt utan också oberoende av resten.
"För första gången har vi tydligt fastställt en" genetisk skillnad "mellan stjärnor på skivan och utbuktningen av vår galax," sa Manuela Zoccali, huvudförfattare till tidningen som presenterade resultaten i tidskriften Astronomy and Astrophysics [1]. "Vi drar härifrån att utbuktningen måste ha bildats snabbare än skivan, antagligen på mindre än en miljard år och när universum fortfarande var mycket ung."
Vintergatan är en spiralgalax som har kuggformade armar av gas, damm och stjärnor som ligger i en platt platta och sträcker sig direkt ut från en sfärisk kärna av stjärnor i den centrala regionen. Den sfäriska kärnan kallas en utbuktning, eftersom den buktar ut från skivan. Medan vår Galaxy-skiva består av stjärnor i alla åldrar, innehåller utbukten gamla stjärnor från den tid då galaxen bildades, för mer än 10 miljarder år sedan. Genom att studera bukten kan astronomer veta mer om hur vår galax bildades.
För att göra detta analyserade ett internationellt team av astronomer [2] i detalj den kemiska sammansättningen av 50 jätte stjärnor i fyra olika himmelområden mot den galaktiska bukten. De använde FLAMES / UVES-spektrografen på ESO: s Very Large Telescope för att få högupplösta spektra.
Den kemiska sammansättningen av stjärnor bär signaturen på anrikningsprocesserna som har genomgått av den interstellära materien fram till deras ögonblick. Det beror på tidigare historia med stjärnbildningen och kan således användas för att dra slutsatsen om det finns en 'genetisk koppling' mellan olika stjärngrupper. I synnerhet är jämförelsen mellan mängden syre och järn i stjärnor mycket illustrerande. Syre produceras huvudsakligen i explosionen av massiva, kortlivade stjärnor (så kallade Type II-supernovaer), medan järn istället främst har sitt ursprung i typ Ia supernovaer [3], vilket kan ta mycket längre tid att utvecklas. Jämförelse av syre med järnmängder ger därför inblick i stjärnfödelsetalet i Vintergatan tidigare.
"Den större storleken och täckningen av järninnehållet i vårt prov gör att vi kan dra mycket mer robusta slutsatser än vad som var möjligt tills nu," sa Aurelie Lecureur, från Paris-Meudon-observatoriet (Frankrike) och medförfattare till tidningen.
Astronomerna konstaterade tydligt att för ett givet järninnehåll, stjärnor i bukten har mer syre än deras motsvarigheter. Detta belyser en systematisk, ärftlig skillnad mellan utbuktnings- och skivstjärnor.
"Med andra ord, utbuktningsstjärnor har inte sitt ursprung i skivan och vandrade sedan inåt för att bygga upp utbukten utan bildades snarare oberoende av skivan," sade Zoccali. "Dessutom har den kemiska anrikningen av utbuktningen, och därmed dess tidsbildningsbildning, varit snabbare än skivans."
Jämförelser med teoretiska modeller indikerar att den galaktiska utbukten måste ha bildats på mindre än en miljard år, troligen genom en serie starbursts när universum fortfarande var mycket ung.
anteckningar
[1]: "Syreöverskott i den galaktiska utbukten: bevis för snabb kemisk anrikning" av Zoccali et al. Det är fritt tillgängligt från utgivarens webbplats som en PDF-fil.
[2]: Laget består av Manuela Zoccali och Dante Minniti (Universidad Catolica de Chile, Santiago), Aurelie Lecureur, Vanessa Hill och Ana Gomez (Observatoire de Paris-Meudon, Frankrike), Beatriz Barbuy (Universidade de Sao Paulo, Brasilien) ), Alvio Renzini (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italien), och Yazan Momany och Sergio Ortolani (Universita di Padova, Italien).
[3]: Typ Ia-supernovaer är en underklass av supernovaer som historiskt klassificerades som att de inte visade signaturen för väte i deras spektra. De tolkas för närvarande som störningen av små, kompakta stjärnor, kallade vita dvärgar, som får material från en följeslagare. En vit dvärg representerar det näst sista stadiet av en solstjärna. Kärnreaktorn i sin kärna har slut på bränsle för länge sedan och är nu inaktiv. Vid någon tidpunkt kommer dock monteringsvikten för det ackumulerande materialet att ha ökat trycket inuti den vita dvärgen så mycket att kärnkraften i det där kommer att antändas och börja bränna till ännu tyngre element. Denna process blir mycket snabbt okontrollerad och hela stjärnan blåses i stycken i en dramatisk händelse. En extremt het eldkula ses som ofta överträffar värdgalaxen.
Ursprungskälla: ESO News Release
