Fiatal csillagok egy középkorú galaxisban
(Rovat: Távoli világok kutatói, Amerika és az űrcsillagászat - 2010.03.13 08:30.)

A NASA Spizter infravörös űrtávcsövének felmérése segítségével megtudhatjuk, milyen ütemben keletkeznek új csillagok saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben.

A Spitzer-űrteleszkóp GLIMPSE (Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire) nevű kutatási programjának célja a Tejút síkjának mély és részletes felmérése, közel a centrális régióhoz. Ennek a kutatásnak a keretében több ezer csillagot vizsgáltak, hogy „meghallgassák a Tejút szívdobbanását”, vagyis meghatározzák a galaxisunkban keletkező új csillagok arányát.

Egy galaxis csillagkeletkezési rátája megmutatja, hogy évente hány naptömegnyi anyagból keletkezik új csillag. A csillagok a gáz gravitációs összehúzódásával jönnek létre. A kialakuló csillag körül hátramaradt gázból és porból álló korongban a porszemcsék összetapadásával bolygók is kialakulhatnak.

A csillagászok – felhasználva a Spitzer-űrteleszkóp megfigyeléseit – az infravörös sugárzásuk segítségével vizsgálták a fiatal csillagokat galaxisunkban.

A kép az egész GLIMPSE felmérés 1/34-ed részét mutatja be, külön megjelölve a fiatal csillagokat. [Kép: NASA / JPL-Caltech / T.Robitaille (Harvard-Smithsonian CfA), GLIMPSE team]

A tanulmány vezetője, Thomas Robitaille (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és kollégái összeszámolták a fiatal csillagokat egy adott égterületen, mely által lefedett terület megegyezik 330 telihold területével. Míg korábbi felmérések csillagok tízezreinek fényét örökítették meg, addig a GLIMPSE felmérés 100 millió csillagot fedett fel, melyek közül több 20 ezer fiatal objektum található.

Felhasználva a megfigyelési adatokat, számítógépes szimulációk segítségével is tanulmányozták a galaxisban lejátszódó csillagkeletkezést. Az az eredmény született, hogy az éves csillagkeletkezési ráta 2/3 és 1,5 naptömegnyi anyag között van. Korábbi tanulmányok indirekt technikákat alkalmaztak, mint például olyan rádiósugárzás mérése, mely a legnagyobb és legforróbb csillagok által gerjesztett hidrogénfelhőktől származik. Ebből becsülték meg, hogy hány kis tömegű csillag jut egy-egy ilyen ritka, de könnyen detektálható csillagra. Felső becslésként azt az eredményt kapták, hogy az éves csillagkeletkezési ráta 5 naptömeg.

Galaxisunkban közelítőleg 100 milliárd csillag található, így az nem valószínű, hogy alacsony csillagkeletkezési ráta volt jellemző a múltban. Ehelyett feltételezhető, hogy egy intenzív csillagkeletkezési időszak után galaxisunkban a csillagkeletkezés mértéke csökkent, és már csak abból a gázból alakultak ki csillagok, amit idősebb csillagok juttattak vissza csillagközi térbe életük végén.

A csillagképződési ráta meghatározása a Tejútrendszerben abból a szempontból is igen hasznos lehet a későbbiekben, hogy ezen ismeret birtokában könnyebb lesz e fontos paraméter meghatározása más galaxisokban is.