Wzrost intensywności procesów gwiazdotwórczych w Drodze Mlecznej 2-3 miliardy lat temu

Obszar gwiazdotwórczy Rho Ophiuchi obserwowany przez satelitę Gaia. Jasne kropki to gromady gwiazd z masywnymi i najmłodszymi gwiazdami w tym regionie. Ciemne włókna wskazują rozkład gazu i pyłu, w których powstają nowe gwiazdy.

Zespół naukowców kierowany przez badaczy z Institute of Cosmos Sciences na Uniwersytecie w Barcelonie oraz z Obserwatorium Astronomicznego Besancon przeanalizował dane z satelity Gaia i odkrył, że jakieś 3 miliardy lat temu mieliśmy w Drodze Mlecznej do czynienia z silnym wzrostem intensywności procesów gwiazdotwórczych. W okresie tym powstało ponad 50 procent gwiazd tworzących dysk galaktyczny. Wyniki uzyskano łącząc odległości, barwy i jasności gwiazd zmierzone przez satelitę Gaia z modelami przewidującymi rozkład gwiazd w naszej galaktyce. Wyniki badań opublikowano w periodyku Astronomy & Astrophysics.

Tak samo jak płomień gaśnie gdy w cylindrze skończy się gaz, tak samo procesy gwiazdotwórcze napędzane zapasami gazu, stopniowo tracą na intensywności wraz z jego wyczerpywaniem się. Wyniki badań wskazują, że choć proces ten zachodził głównie w ciągu pierwszych 4 miliardów lat formowania się dysku Drogi Mlecznej, silny wzrost intensywności procesów gwiazdotwórczych odwrócił ten trend. Bogata w gaz galaktyka satelitarna połączyła się z Drogą Mleczną dostarczając nowego paliwa i reaktywując procesy gwiazdotwórcze. Mechanizm ten może tłumaczyć rozkład odległości, wieku i mas gwiazd szacowane a podstawie danych zebranych przez satelitę Gaia.

“Skala czasowa tego wzrostu produkcji gwiazd, wraz z większą masą biorącą udział w procesie – miliardy mas Słońca – wskazują, że dysk naszej galaktyki nie doświadczał stabilnej ewolucji. Mogły w nim zachodzić istotne perturbacje, które rozpoczęły się jakieś 5 miliardów lat temu” mówi Roger Mor, badacz z ICCUB oraz pierwszy autor opracowania.

“Udało nam się to dostrzec analizując precyzyjne pomiary odległości dla ponad 3 milionów gwiazd w otoczeniu Słońca” mówi Roger Mor. “Dzięki tym danym, mogliśmy odkryć mechanizmy, które kontrolowały ewolucję
dysku naszej galaktyki ponad 8-10 miliardów lat temu.”. Tak jak w wielu różnych dziedzinach nauki obecnie, także i te odkrycia były możliwe dzięki dostępności ogromnych ilości niespotykanie precyzyjnych danych oraz wielu godzin prac obliczeniowych.

Modele kosmologiczne przewidują, ze nasza galaktyka mogła rosnąć łącząc się z innymi galaktykami, a przewidywania te wspierają także inne badania oparte o dane z satelity Gaia. Jeden z takich procesów łączenia galaktyk mógł spowodować silny wzrost intensywności procesów gwiazdotwórczych dostrzeżony w opisywanych tu badaniach.

Rozkład 3 milionów gwiazd wykorzystanych w opisywanych tu badaniach, w których wykryto wzrost intensywności procesów gwiazdotwórczych 2-3 miliardy lat temu.

Źródło: University of Barcelona