Powstawanie gwiazd na obrzeżach galaktyki

Formowanie gwiazd na obrzeżach galaktyk

Obszary formowania gwiazd mogą być zasadniczo podzielone na trzy typy w zależności od gęstości gazu (lub dokładniej mówiąc gęstości powierzchniowej gazu, która jest łatwiejsza do określenia od konwencjonalnej gęstości objętościowej). W regionach o stosunkowo wysokiej gęstości, gdzie gaz występuje głównie w formie molekularnej a nie atomowej istnieje silna zależność między intensywnością procesów gwiazdotwórczych a gęstością.  Ten wynik stanowi podstawę wniosku, że gwiazdy powstają z materii w formie molekularnej. W obszarach o bardzo dużej gęstości – jak te w łączących się i gwiazdotwórczych galaktykach – tempo powstawania gwiazd w porównaniu do całkowitej masy dostępnej materii jest jeszcze większe. W obszarach o niskiej gęstości nie ma prawie żadnego związku między całkowitą ilością gazu a aktywnością gwiazdotwórczą.

Niemniej jednak obszary o niskiej gęstości są ważne: mogą one stanowić naprawdę duże regiony w zewnętrznych fragmentach galaktyk znacznie wykraczające poza rozmiary określone przez promieniowanie widoczne w zakresie widzialnym. Ostatnio w ramach bardzo dokładnych poszukiwań gazu molekularnego w tych zewnętrznych obszarach udało się stworzyć mapy tego komponentu. Przeglądy w zakresie ultrafioletowym zauważyły emisję w tym zakresie z miejsc oddalonych od centrum galaktyki nawet czterokrotnie dalej niż granica w zakresie optycznym. Z uwagi na fakt, że promieniowanie ultrafioletowe jest emitowane przez gorące, młode gwiazdy – można wywnioskować, że także tam tworzą się nowe gwiazdy. Czy procesy formowania gwiazd w tych zewnętrznych regionach galaktyk także zależą od gęstości gazu jak w gęstszych obszarach czy być może odbywają się tam w zupełnie inny sposób?

Astronom Linda Watson (CfA) oraz jej pięcioro współpracowników próbowało odpowiedzieć na to pytanie. W tym celu przeanalizowali opublikowane obserwacje tlenku węgla (jasnego wskaźnika materii molekularnej) w piętnastu zewnętrznych obszarach galaktyki NGC 4625,  w których zaobserwowano promieniowanie UV, ale bardzo niewiele promieniowania w zakresie widzialnym. Dzięki temu można było oszacować związek między intensywnością procesów gwiazdotwórczych i gęstością gazu. Okazało się, że ogólnie rzecz biorąc aktywność jest podobna do tej jaka zachodzi w jaśniejszych, wewnętrznych obszarach galaktyki – to wynik, który dobrze wróży teoretykom. Jednak udało się zauważyć także kilka zewnętrznych obszarów gdzie działo się zupełnie coś innego: gwiazdy powstawały w nich znacznie intensywniej, Gaz molekularny jest zgrubnym wyznacznikiem wieku (ponieważ do powstania gazu molekularnego z gazu atomowego potrzeba trochę czasu) – z tego można wywnioskować, że większość z obszarów uwzględnianych w badaniu jest w wieku od 1 do 7 milionów lat.

Więcej informacji:

  • artykuł naukowy: http://adsabs.harvard.edu/abs/2016MNRAS.455.1807W

Źródło: MNRAS /CfA

Komentarze

comments