Centrum Drogi Mlecznej to miejsce pełne skrajności — gęste chmury gazu i pyłu, silne pola grawitacyjne, duże prędkości orbitalne i obecność supermasywnej czarnej dziury. Wszystkie te czynniki sprawiają, że jest to wyjątkowo dynamiczne środowisko. Teoretycznie powinno ono sprzyjać intensywnemu formowaniu się gwiazd. Tymczasem najnowsze badania pokazują coś zupełnie przeciwnego — narodziny gwiazd w samym sercu naszej Galaktyki wyraźnie zwolniły.
Zespół astronomów kierowany przez dr. Jamesa De Buizera z Instytutu SETI oraz dr. Wanggi Lima z IPAC w Caltech przeanalizował trzy regiony w centralnym obszarze Drogi Mlecznej: Sgr B1, Sgr B2 i Sgr C. Do badań wykorzystano dane z nieczynnego już, ale niezwykle cennego obserwatorium stratosferycznego SOFIA, które pozwalało obserwować Wszechświat w dalekiej podczerwieni — paśmie idealnym do badania obszarów przesłoniętych gęstym pyłem. Swoją drogą pamiętacie, jak fenomenalnie wyglądało obserwatorium SOFIA? To przypominam:
Wyniki badań, opublikowane w periodyku The Astrophysical Journal, zaskoczyły naukowców. Pomimo obfitości surowców — gazu i pyłu — formowanie się masywnych gwiazd (czyli takich, które mają co najmniej osiem mas Słońca) przebiega tam wolniej niż w innych częściach Galaktyki, szczególnie w jej spokojniejszych, zewnętrznych rejonach, np. w pobliżu naszego Układu Słonecznego.
Co więcej, obserwowane obszary centrum Galaktyki zdają się mieć ograniczoną zdolność do podtrzymywania ciągłego procesu formowania gwiazd. Zamiast tworzyć kolejne pokolenia, jak dzieje się to w wielu regionach spiralnych ramion Drogi Mlecznej, wytwarzają one jedną generację i stopniowo wyczerpują dostępny materiał.
Dlaczego tak się dzieje? Autorzy badania sugerują, że to właśnie ekstremalne warunki fizyczne — silne turbulencje, zaburzenia grawitacyjne i promieniowanie pochodzące od starszych gwiazd — destabilizują obłoki molekularne, uniemożliwiając im zapadanie się i tworzenie nowych gwiazd. Nawet jeśli proces gwiazdotwórczy się rozpocznie, otoczenie może szybko rozproszyć pozostały gaz, uniemożliwiając powstanie kolejnych pokoleń gwiazd.
Spośród trzech badanych regionów wyróżnia się Sgr B2 — choć obecnie również cechuje się niskim tempem narodzin masywnych gwiazd, wciąż zawiera znaczne ilości gęstego gazu. Może to oznaczać, że w przyszłości region ten da początek nowej bogatej w gwiazdy gromadzie.
Badanie rzuca też nowe światło na naturę znanych od dawna obszarów H II, takich jak Sgr B1 i Sgr C. Przez lata uważano je za klasyczne przykłady młodych, aktywnych gwiezdnych żłobków, w których masywne gwiazdy wciąż ukrywają się w kokonach gazu. Teraz okazuje się, że te regiony mogą reprezentować zupełnie nowy, wcześniej nierozpoznany typ obszaru gwiazdotwórczego, być może już wygasłego.
Dzięki obserwacjom z SOFIA naukowcy zidentyfikowali ponad 70 tworzących się masywnych gwiazd w centrum Galaktyki. W porównaniu z ich odpowiednikami w spokojniejszych obszarach gwiazdy te są mniejsze, co również świadczy o odmiennym charakterze środowiska gwiazdotwórczego w pobliżu jądra Galaktyki.
Ostatecznie badanie nie tylko kwestionuje wcześniejsze założenia dotyczące efektywności narodzin gwiazd w centrum Drogi Mlecznej, ale otwiera też nowe pytania. Co decyduje o tym, że niektóre obszary – mimo dostępności materiału – nie są w stanie utrzymać długotrwałego formowania się gwiazd? I czy inne galaktyki wykazują podobne zachowanie w swoich centrach?
Źródło: 1