Міжнародна команда астрономів розвінчала давню думку про те, як утворюються зірки.
З 1950-х років астрономи вважали, що групи новонароджених зірок підкоряються тим же правилам утворення зірок, що означає, що відношення масивних зірок до світлих зірок було майже однакове від галактики до галактики. Наприклад, для кожної зірки в 20 разів масивнішої, ніж Сонця або більшої, має бути 500 зірок, що дорівнює або менше маси Сонця.
«Це була дійсно корисна ідея. На жаль, це, мабуть, не відповідає дійсності », - заявив керівник дослідницької групи доктор Герхардт Мейрер з Університету Джона Хопкінса в Балтіморі.
Цей масовий розподіл новонароджених зірок називають «початковою масовою функцією», або МВФ. Більша частина світла, який ми бачимо від галактик, надходить від зірок найвищої маси, тоді як загальна маса зірок переважає зірок нижчої маси, яких неможливо побачити, тому МВФ має наслідки в точному визначенні маси галактик. Вимірюючи кількість світла від популяції зірок та вносячи деякі виправлення за віком зірок, астрономи можуть використовувати МВФ для оцінки загальної маси цієї популяції зірок.
Результати для різних галактик можна порівняти, лише якщо МВФ скрізь однаковий, але команда доктора Меурера показала, що це співвідношення великої та низької маси новонароджених зірок відрізняється між галактиками. Наприклад, маленькі «карликові» галактики утворюють набагато більше зірок низької маси, ніж очікувалося.
Для досягнення цього висновку команда доктора Меурера використовувала галактики в опитуванні HIPASS (HI Parkes All Sky Survey), проведеному за допомогою радіотелескопа Parkes поблизу Сіднея, Австралія. Радіовипробування було використано, оскільки галактики містять значну кількість нейтрального водню, сировину для утворення зірок, а нейтральний водень випромінює радіохвилі.
У 103 обстежених галактиках команда виміряла два відстежувачі утворення зірок, ультрафіолетового та Н-альфа, використовуючи супутник GALEX NASA та 1,5-метровий оптичний телескоп CTIO в Чилі.
Вибір галактик на основі їх нейтрального водню дав зразок галактик багатьох різних форм і розмірів, неупереджених історією утворення зірок.
Випромінювання Н-альфа простежує наявність дуже масивних зірок під назвою O зірок, народження зірки, маса якої в 20 разів більше, ніж у Сонця.
Ультрафіолетове випромінювання простежує як О-зірки, так і менш масивні зірки В - загалом, зірки більш ніж утричі перевищують масу Сонця.
Команда Меурера виявила, що відношення випромінювання Н-альфа до УФ змінюється від галактики до галактики, що означає, що і МВФ, як мінімум, у верхньому кінці.
"Це складна робота, і нам неодмінно доводилося враховувати багато факторів, які впливають на співвідношення H-альфа до випромінювання ультрафіолетового випромінювання, наприклад, те, що B-зірки живуть набагато довше, ніж O-зірки", - сказав доктор Мюрер.
Команда доктора Меурера вважає, що МВФ, здається, чутливий до фізичних умов зореутворюючого регіону, зокрема до тиску газу. Наприклад, найімовірніше, що масивні зірки утворюються в середовищах високого тиску, таких як щільно пов'язані скупчення зірок.
Результати команди дозволяють краще зрозуміти інші нещодавно спостережувані явища, що викликали спантеличення астрономів, наприклад, коливання відношення Н-альфа до ультрафіолетового світла як функції радіуса в деяких галактиках. Це має сенс, коли зоряна суміш змінюється, коли тиск падає з радіусом, як і тиск змінюється з висотою на Землі.
Робота підтверджує попередні пропозиції, зроблені спочатку Вероніком Буатом та його співробітниками у Франції у 1987 році, а потім більш істотним дослідженням минулого року Еріком Ховерстіном та Карлом Глазбруком, що розробляють університети Джона Хопкінса та Свінберна, які запропонували той самий результат.
Джерело: CSIRO
