Veoma veliki teleskop (VLT) Južne Evropske opservatorije (ESO) ukazao na novi način formiranja zvezda.

Slika 1. Umetnička vizija zvezda rođenih u vetrovima sa supermasivne crne rupe. Izvor slike: www.eso.org

Posmatranja vršena gore pomenutim teleskopom otkrivaju zvezde formirane u moćnim bujicama materije usmerenih sa supermasivne crne rupe u centru galaksije. Otkriće je značajno po tome što se po prvi put uspešno potvrdilo da je moguće formiranje zvezda u tako ekstremnim uslovima kakvi vladaju u tokovima gore opisane materije pogonjene energijom crne rupe. Ovo otkriće takođe ima mnoštvo posledica na naše razumevanje svojstava galaksija i njihovu evoluciju.

Britanska vodeća grupa Evropskih astronoma je koristila instrumente MUSE i X-shooter kojim je opremljen moćni VLT teleskop ESO-ove Paranal observatorije (Čile) u svrhu proučavanja tekućeg sudara dve galaksije pod zajedničkim nazivom IRAS F23128 – 5919 i koja se nalazi na 600 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Grupa je vršila posmatranja kolosalnih vetrova koji sa sobom nose materiju, odnosno bujicu materije i pronašla prvi jasan dokaz da su neke zvezde zaista rođene u njima (1).

Predhodno opisane bujice materije su pogonjene enormnom energijom aktivnog i turbulentnog galaktičkog jezgra. Supermasivne crne rupe su prikrivene u jezgima većine galaksija i kada one usisaju materiju u sebe dolazi do zagrevanje okolnog gasa što dalje izaziva snažan vetar koji taj isti gas izbacuju u okolni prostor u obliku uraganskih vetrova velike gustine (2).

Astronomi su smatrali da su uslovi unutar gore opisane bujice materije upravo takvi kakvi bi trebalo da odgovaraju formiranju zvezda ali sve do sada niko nije uočio da se formiranje zvezda zaista i dešava jer je posmatranje ovih tokova materije veoma komplikovano, reči su Roberta Maiolina sa Univerziteta Kembridž. Dalje u navodu, rezultati posmatranja dovode do velikog uzbuđenja jer pokazuju da se zvezde zaista i rađaju unutar tokova materije.

Grupa istraživača je bila skoncentrisana u svojim posmatranjima na tokove materije direktno kao i na okolni gas koji je okružuje. Koristeći dva najbolja instrumenta na Veoma velikom teleskopu (MUSE i X-shooter) grupa je bila u stanju da sprovede veoma detaljnu studiju osobina emitovane svetlosti kako bi otkrila izvore.

Poznato je kako zračenje mladih zvezda dovodi sijanja okolnih gasnih oblaka. Izuzetna osetljivost instrumenta X-shooter je pomogla istraživačima da utvrde i druge moguće izvore navedenog sijanja uključujući i nagle promene pritisaka gasa ili delovanje aktivnog galaktičkog jezgra.

Grupa je zatim izvršila direktnu i preciznu detekciju tek rođenih zvezda unutar toka materije (3). Za te zvezde se smatralo da su starosti svega par desetina miliona godina. Najnoviji rezultati analize posmatranja ukazuju na to da su te zvezde vrelije i svetlije nego one formirane u manje ekstremnim uslovima kao što su uslovi koji vladaju unutar galaktičkih diskova.

Kao dodatni dokaz, astronomi su odredili kretanje i brzinu tih zvezda. Svetlost iz gotovo celog regiona u okolini zvezda ukazuje da je brzina zvezda koje napuštaju centar galaksije velika i u skladu je sa činjenicom da se celi tok materije kreće velikom brzinom.

Koautor Helen Rasel (Astronomski institut, Kembridž, UK) dodaje na gore izneto još i to da će zvezde koje su se formirale bliže centru galaksije usporiti i krenuti unatrag ka centru dok preostale zvezde manje usporavaju i da u tom svom kretanju mogu i napustiti čitavu galaksiju.

Otkriće novog načina formiranja zvezda donosi neke nove informacije koje mogu rasvetliti neke aspekte astrofizike kao što je pitanje postizanja oblika galaksija tokom njene evolucije (4), zatim, na koji se način međugalaktički prostor obogaćuje težim elementima (5) i da se čak utvrdi poreklo do sada nerazjašnjenog infracrvenog pozadinskog zračenja (6).

Maiolino navodi da je budućnost uzbudljiva jer ukoliko se zvezde zaista stvaraju u većini galaktičkih bujica materije tada to pruža jedan potpuno novi scenario za razumevanje galaktičke evolucije.

Dodatna pojašnjenja teksta:

(1) Zvezde se formiraju sa visokom stopom rasta u bujičnom toku materije, astronomi navode da se godišnje stvori 30 – tostruka masa Sunca svake godine na ovaj način što je preko jedne četvrtine ukupnog broja zvezda koje se stvaraju unutar sistema galaksija u sudaru.

(2) Izbacivanje gasa kroz mehanizam bujičnog toka materije osiromašuje celu galaksiju tako da bi to moglo biti i objašnjenje zbog čega se smanjuje stopa formiranja zvezda kod nekih starijih galaksija. Iako je izvesno da se tokovi materije pokreću pod uticajem masivne centralne galaktičke crne rupe, takođe je moguće da nastaje i usled pojave supernovih unutar zvezdanih porodilišta uzrokujući nagli porast broja novoformiranih zvezda.

(3) To je učinjeno detekcijom tragova karakterističnih za mlade zvezdane populacije i brzina koje se očekuju za zvezde formirane pri velikim brzinama kakve su u tokovima materije.

(4) Spiralne galaksije očito poseduju diskoliku strukturu sa zvezdanim ispupčenjem u centru i okružene difuznim zvezdanim oblakom koji se naziva galaktički halo. Eliptične galaksije se uglavnom sastoje od takvih sferoidnih komponenata. Zvezde koje su unutar tokova materije i udaljavaju se od jezgra mogu obogatiti ove galaktičke komponente.

(5) Način na koji se međugalaktički prostor obogaćuje težim elementima je još uvek otvorena tema za raspravu na koje tokovi materije mogu dati odgovor. Ako su otisnute van galaksije i eksplodiraju kao supernove, tada se teži elementi mogu pojaviti unutar međugalaktičkog prostora.

(6) Kosmičko infracrveno pozadinsko zračenje, slično mnogo poznatijoj mikrotalasnom pozadinskom zračenju je tamni sjaj u infracrvenom spektru koji dopire iz svih pravaca. Njegovo poreklo u bliskom infracrvenom području nije dovoljno dobro razjašnjeno. Populacija odbačenih zvezda unutar tokova materije može doprineti tom pozadinskom zračenju.

Više informacija:

Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu Nature od 27.03.2017.

Izvor teksta:

http://www.eso.org