Verrassend weinig stervorming in de kern van ons sterrenstelsel

Het centrum van ons sterrenstelsel
Het centrum van ons sterrenstelsel met de centrale moleculaire wolk gefotografeerd door de Spitzer Space Telescope. In dit gebied bevindt zich ook Sagittarius A*, het super-massieve zwarte gat van ons sterrenstelsel. Credit: Spitzer/NASA/CfA

Vergeleken met sommige andere sterrenstelsels in het heelal is ons eigen sterrenstelsel nogal braafjes van aard. Er zijn sterrenstelsels die duizenden malen lichtsterker zijn dan ons eigen sterrenstelsel en dat komt door de aanwezigheid van warm gas in de “centrale moleculaire zone” van het sterrenstelsel. Dit gas wordt verhit door zware uitbarstingen van stervorming die plaatsvinden rond het super-massieve zwarte gat in de kern van het sterrenstelsel.

Ook in de kern van ons eigen sterrenstelsel bevindt zich een super-massief zwart gat, namelijk Sagittarius A*, maar ook al het gas dat noodzakelijk is om nieuwe sterren te maken. Maar om de een of andere reden ligt de stervorming in de centrale moleculaire zone van ons sterrenstelsel onder het gemiddelde. Een internationaal team van astronomen heeft een grote en uitgebreide studie uitgevoerd van onze centrale moleculaire zone op zoek naar antwoorden op de vraag waarom er minder stervorming plaatsvindt dan in andere sterrenstelsels.

Het onderzoek, met als titel “Star formation in a high-pressure environment: an SMA view of the Galactic Centre dust ridge” is onlangs verschenen in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Het onderzoek werd uitgevoerd door astronomen van ALMA en het National Astronomical Observatory van Japan en onderzoekers van verschillende sterrenwachten, universiteiten en onderzoeksinstituten.

Voor hun onderzoek gebruikte het team gegevens verkregen met de Submillimeter (SMA) radiotelescoop die op Mauna Kea in Hawaii staat. Ze vonden 13 kernen met een hoge massa in de centrale moleculaire zone die jonge sterren in hun prille ontstaan konden bevatten. Deze kernen hadden een massa van 50 tot 250 zonsmassa en een straal van 0,1 tot 0,25 parsec (0,326 tot 0,815 lichtjaar).

Ze zagen ook twee voorheen onbekende objecten. Het gaat hier vermoedelijk om jonge zware protosterren. De onderzoekers schrijven dat het er op lijkt dat de sterren in de centrale moleculaire wolk ondanks de grote drukverschillen in eenzelfde tempo ontstaan als in de galactische schijf. De onderzoekers vonden grote overeenkomsten in massa en grootte tussen de zware kernen in het centrum van ons sterrenstelsel en in de galactische schijf.

Om te bepalen of de externe druk in de centrale moleculaire wolk groter is nam het team spectraallijnen van de moleculen formaldehyde en acetonitril waar om zo de temperatuur van het gas en de kinetiek er van te bestuderen. Ze toonden aan dat de omgeving erg turbulent was waaruit ze concludeerden dat de turbulente omgeving in de centrale moleculaire zone verantwoordelijk is voor het initiëren van stervorming in dit gebied. Ze toonden aan dat de resultaten overeenkwamen met hun eerdere hypothese.

Het feit dat meer dan 80% van deze kernen geen tekenen van stervorming vertonen in een dergelijke omgeving leidt tot de conclusie dat dit aanvullend bewijs is dat turbulentie verantwoordelijk is voor een toegenomen grens voor de kritische dichtheid voor stervorming.

Uiteindelijk is de mate van stervorming in de centrale moleculaire zone niet alleen afhankelijk van de hoeveelheid gas en stof maar ook van de aard van de gasvormige omgeving zelf. Deze resultaten zijn van belang voor toekomstige onderzoeken van niet alleen ons eigen sterrenstelsel maar ook andere sterrenstelsels in het bijzonder als het gaat om de relatie die bestaat tussen super-massieve zwarte gaten, stervorming en de evolutie van sterrenstelsels.

Tientallen jaren hebben astronomen de centrale gebieden van sterrenstelsels bestudeerd in de hoop te ontdekken hoe die relaties werken. De laatste jaren heeft dit geleid tot regenstrijdige resultaten waarvan sommigen zeggen dat stervorming wordt bevorderd door de aanwezigheid van super-massieve zwarte gaten terwijl anderen zeggen dat er geen correlatie is.

Daarnaast hebben aanvullende onderzoeken aan super-massieve zwarte gaten en actieve galactische kernen aangetoond dat er geen correlatie is tussen de massa van een sterrenstelsel en de massa van zijn centrale zwarte gat. Een andere theorie die eerder door astronomen werd beschreven.

Begrijpen hoe en waarom stervorming anders is in sterrenstelsels als ons eigen sterrenstelsel kan ons helpen om andere raadsels op te lossen. Pas dan kunnen we beter begrijpen hoe sterren en sterrenstelsels in de kosmische geschiedenis zijn geëvolueerd.

Meer lezen: CfA, MNRAS

 

Eerste publicatie: 1 maart 2018
Bron: UniverseToday & anderen




%d bloggers liken dit: