Medzinárodný tím astronómov odhalil dlhodobo presvedčenie o tom, ako sa formujú hviezdy.
Od 50. rokov minulého storočia astronómovia verili, že skupiny novo narodených hviezd dodržiavajú rovnaké pravidlá formovania hviezd, čo znamená, že pomer hmotných hviezd k ľahším hviezdam je od galaxie ku galaxii takmer rovnaký. Napríklad pre každú hviezdu, ktorá je 20-krát hmotnejšia ako Slnko alebo väčšia, bude 500 hviezd rovnajúcich sa alebo menších ako hmotnosť Slnka.
„Bol to skutočne užitočný nápad. Nanešťastie to nie je pravda, “uviedol vedúci tímového výskumu Dr. Gerhardt Meurer z Johns Hopkins University v Baltimore.
Toto hromadné rozdelenie novo narodených hviezd sa nazýva „počiatočná hromadná funkcia“ alebo MMF. Väčšina svetla, ktoré vidíme z galaxií, pochádza z hviezd s najväčšou hmotnosťou, zatiaľ čo v celkovej hmote v hviezdach dominujú hviezdy s nižšou hmotnosťou, ktoré nemožno vidieť, takže MMF má vplyv na presné určenie hmotnosti galaxií. Astronómovia môžu pomocou MMF odhadnúť celkovú hmotnosť tejto populácie hviezd tým, že zmerajú množstvo svetla z populácie hviezd a vykonajú určité korekcie pre vek hviezd.
Výsledky pre rôzne galaxie je možné porovnávať iba vtedy, ak je MMF všade rovnaký, ale tím Dr. Meurerovho tímu ukázal, že tento pomer novonarodených hviezd s vysokou hmotnosťou a nízkou hmotnosťou sa medzi galaxiami líši. Napríklad malé „trpasličí“ galaxie tvoria omnoho viac hviezd s nízkou hmotnosťou, ako sa očakávalo.
Na dosiahnutie tohto zistenia použil tím Dr. Meurer galaxie v prieskume HIPASS (HI Parkes All Sky Survey), ktorý sa uskutočnil rádiovým teleskopom Parkes neďaleko austrálskeho Sydney. Použil sa rádiový prieskum, pretože galaxie obsahujú značné množstvo neutrálneho plynného vodíka, suroviny na vytváranie hviezd a neutrálny vodík vyžaruje rádiové vlny.
Tím zmeral dva sledovače tvorby hviezd, ultrafialové a emisie H-alfa v 103 prieskumných galaxiách pomocou satelitu GALEX NASA a optického ďalekohľadu CTIO 1,5 m v Čile.
Výber galaxií na základe ich neutrálneho vodíka poskytol vzorku galaxií mnohých rôznych tvarov a veľkostí, nezaujatých ich históriou vzniku hviezd.
Emisia H-alfa sleduje prítomnosť veľmi veľkých hviezd nazývaných O hviezdy, zrod hviezdy s hmotnosťou viac ako 20-krát vyššou ako Slnko.
UV žiarenie sleduje O-hviezdy a menej masívne hviezdy B - celkovo hviezdy viac ako trojnásobok hmotnosti Slnka.
Meurerov tím zistil, že pomer emisie H-alfa k UV žiareniu sa líšil od galaxie ku galaxii, čo naznačuje, že aj MMF to urobil, prinajmenšom na svojom hornom konci.
"Je to komplikovaná práca a museli sme nevyhnutne zohľadniť mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú pomer emisie H-alfa k UV žiareniu, ako napríklad skutočnosť, že hviezdy B žijú omnoho dlhšie ako hviezdy O," uviedol Dr. Meurer.
Tím Dr. Meurer tvrdí, že MMF sa zdá byť citlivý na fyzikálne podmienky v oblasti tvoriacej hviezdy, najmä na tlak plynu. Napríklad masívne hviezdy sa s najväčšou pravdepodobnosťou budú tvoriť vo vysokotlakových prostrediach, ako sú pevne viazané zhluky hviezd.
Výsledky tímu umožňujú lepšie pochopenie ďalších nedávno pozorovaných javov, ktoré boli záhadnými astronómami, ako je zmena pomeru H-alfa k ultrafialovému svetlu ako funkcia polomeru v niektorých galaxiách. To má teraz zmysel, pretože hviezdna zmes sa mení s poklesom tlaku s polomerom, rovnako ako tlak sa mení s nadmorskou výškou na Zemi.
Práca potvrdzuje predbežné návrhy, ktoré predložili najskôr Veronique Buat a spolupracovníci vo Francúzsku v roku 1987, a potom rozsiahlejšiu štúdiu, ktorú minulý rok vypracovali Eric Hoversteen a Karl Glazebrook, vypracovanú na univerzitách Johna Hopkinsa a Swinburna, ktoré naznačujú rovnaký výsledok.
Zdroj: CSIRO
