gov-civil-vilareal.ptTwee miljard jaar geleden had ons sterrenstelsel een uitbarsting van stergeboorte
>Als je 's nachts naar de lucht kijkt - op voorwaarde dat je een goed gezichtsvermogen hebt en een donkere plek om vanaf te kijken - kun je duizenden sterren zien. Een goede telescoop kan miljoenen aan het licht brengen.
Waar komen ze vandaan? Ze bestaan, daarom lijkt het redelijk om aan te nemen dat ze ergens in het verleden zijn begonnen. Wanneer?
Dit is eigenlijk een actieve vraag in de astronomie, wat we de Melkweg noemen geschiedenis van stervorming . We willen weten wanneer de sterren zijn gevormd, want dat vertelt ons hoe de omstandigheden in het verleden waren in de melkweg. Zijn de sterren allemaal tegelijk gevormd? Of is het uitgesmeerd in de tijd? En zo ja, was het constant, of werden sterren in het verleden min of meer langzaam geboren?
Wonder boven wonder is dit een oplosbare vraag. In principe is het niet zo moeilijk te begrijpen. We weten bijvoorbeeld dat massieve, hete, lichtgevende blauwe sterren niet lang leven; slechts een paar miljoen jaar. We weten dat het sterrenstelsel veel ouder is dan dat - ongeveer 12 - 13 miljard jaar - dus als we nu zulke blauwe sterren zien, moet er nu stervorming plaatsvinden. En wij doen zie ze, zo is het.
beoordeel fantastische beesten en waar je ze kunt vinden boek
Maar we kunnen gedetailleerder worden dan dat. Het is mogelijk om naar verschillende kenmerken van sterren te kijken en erachter te komen hoe oud ze zijn. Dit kan vervolgens achteruit worden gewerkt om erachter te komen hoeveel sterren er op een bepaald moment in het verleden zijn geboren. Je hebt veel sterren nodig om dit te doen, maar dat is te doen.
Sterker nog, het is gedaan. Vaak ook, maar er is wat nieuw onderzoek gedaan met gegevens van het in de ruimte gebaseerde Gaia-observatorium om een interessant resultaat te krijgen.
Gaia onderzoekt de hemel en krijgt uiterst nauwkeurige posities, bewegingen, kleuren en afstanden voor meer dan een miljard sterren in de melkweg. Dit is een enorme database met informatie die op allerlei manieren kan worden gedolven, en een team van astronomen heeft het gebruikt om erachter te komen wat de stervormingsgeschiedenis van de Melkweg is. Ze begonnen met enkele standaardmodellen van hoe sterren worden geboren - we weten bijvoorbeeld dat lage massa sterren zoals rode dwergen enorm in aantal zeer massieve blauwe sterren ; dit kan worden gekwantificeerd om te genereren wat an . wordt genoemd aanvankelijke massafunctie : Letterlijk een wiskundige functie die de massa's van geboren sterren beschrijft.
414 betekent tweelingvlam
Ze keken naar 15 verschillende stellaire kenmerken voor meer dan drie miljoen sterren en lieten computermodellen zien welke soorten stervormingsgeschiedenissen het soort sterren zouden kunnen genereren dat we vandaag zien. Wat ze vonden is best cool. Om te beginnen maakte het sterrenstelsel lang geleden, toen het nog jong was, veel krachtiger sterren dan nu. Gemiddeld is de vormingssnelheid nu ongeveer één zonnemassa (de massa van de zon) per jaar in de melkweg. 10 miljard jaar geleden leek het meer op 10 zonnemassa's per jaar.
Maar na verloop van tijd blijkt uit hun resultaten dat het percentage is gedaald. Dit komt overeen met waarnemingen van heel ver weg gelegen sterrenstelsels. Omdat licht tijd nodig heeft om ons te bereiken, als we naar een sterrenstelsel kijken dat zich op 10 miljard lichtjaar afstand bevindt, zien we het zoals het tien miljard jaar geleden was. Door sterrenstelsels op alle verschillende afstanden te bekijken, kunnen we een idee krijgen van hoe ze in de loop van de tijd sterren hebben gevormd. Over het algemeen waren 10 miljard jaar geleden de meeste sterrenstelsels die we zien sterren aan het uitzwenken, maar die vormingssnelheid neemt in de loop van de tijd kosmisch af.
De stervormingssnelheid (in zonnemassa's per jaar) in de Melkweg versus de tijd, gebaseerd op Gaia-gegevens, laat een hobbel zien die ongeveer 5-6 miljard jaar geleden begon, wat wijst op een mogelijke fusie met een ander sterrenstelsel. De lijnen zijn wiskundige functies die worden gebruikt om te passen bij de verschillende modellen voor stervormingssnelheid (symbolen) die uit de waarnemingen zijn afgeleid. Credit: Mor et al.
Maar de Gaia-waarnemingen gaven aan dat vanaf ongeveer 6-7 miljard jaar geleden de stervormingssnelheid van de Melkweg begon te dalen. toenemen . In de komende vier miljard jaar ging het van ongeveer 4 zonsmassa's per jaar naar meer dan 8, met een piek van ongeveer 2 miljard jaar geleden. Daarna begon het weer te dalen en bereikte de huidige waarde van 1.
Wat zou deze toename van stergeboorten kunnen hebben veroorzaakt? Het lijkt waarschijnlijk dat de Melkweg is gebotst en is versmolten met een kleiner satellietstelsel. Als dit sterrenstelsel rijk was aan gas (veel kleintjes zijn dat), dan had dat het geboortecijfer kunnen verhogen; sterren worden geboren uit gaswolken, dus een toename van gas kan gemakkelijk een toename van sterrenvorming betekenen.
nacht in het museum: geheim van het graf
Let wel, het is veel gas. Die uitbarsting van stervorming duurde miljarden jaren, wat betekent dat de Melkweg een infusie kreeg van tientallen miljarden van zonnemassa's aan gas! Dus misschien was dat toch niet zo'n klein sterrenstelsel. Het moet nu groter zijn geweest dan al onze begeleidende satellietstelsels.
De Melkweg is een schijfstelsel met honderden miljarden sterren, waar tientallen extreem kleine sterrenstelsels omheen draaien. Een nieuwe studie toont aan dat veel van deze satellietstelsels zijn gestolen uit een ander sterrenstelsel. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Gekwetst (SSC/Caltech)
Dit onderzoek is een eerste stap in de data; ze kijken nu naar meer parameters (zoals de hoeveelheid zware elementen in sterren) om onderscheid te kunnen maken tussen verschillende fysieke scenario's in de melkweg om te begrijpen waarom de stervormingssnelheid nu twee keer is gedaald (een keer na de initiële vorming van de melkweg, en opnieuw na deze mogelijke fusie veroorzaakte een piek in stervorming 2 miljard jaar geleden).
Ik hou hiervan. We leven in de Melkweg, en dat maakt het eigenlijk moeilijk om te studeren. Stel je voor dat je bent afgezonderd in een kamer van een groot huis; hoe zou je iets over het huis zelf te weten komen? Onze astronomische situatie is iets eenvoudiger dan dat, omdat we de grootte en vorm van de melkweg kunnen afleiden en de sterren en gaswolken erin kunnen observeren/meten. Hieruit, plus kennis van natuurkunde en hoe sterren zich gedragen, kunnen we veel leren over ons eigen sterrenstelsel, inclusief hoe vruchtbaar het in de loop van de tijd is geweest.
een bericht uit het universum
De Melkweg is ons thuis, onze buurt. Leren over het verleden vertelt ons meer over waar we wonen en waarom het is zoals het is. Wat geweldig om te kunnen doen!
