Hitaasti aloitetun käynnistyksen jälkeen Linnunradan naapurit ovat ylittäneet tähtien muodostavan pelinsä


Kun tähti lähti tähtiä, Linnunradan lähimmät galaktiset naapurit lähtivät hitaasti. Mutta he ottavat nopeuden nyt.

Tekemällä ensimmäiset yksityiskohtaiset kemikaalikartat oman galaksin ulkopuolelle, tiedemiehet totesivat, että tähtien muodostuminen suurissa ja pienissä magellanisissa pilvissä on lisääntynyt viime aikoina viiveen jälkeen. Uudet tulokset eivät ainoastaan ​​anna tietoa maailmankaikkeuden runsaimpiin galakseihin, vaan myös auttavat parantamaan ymmärrystä Linnunradan kehityksestä.

Vaikka suuret ja pienet magellanipilvet (vastaavasti LMC ja SMC) ovat vain 150 000 valovuotta Linnunradasta – aivan vieressä, tähtitieteilijät – tähtitieteilijät ovat olleet vaikeasti tutkineet niiden koostumusta. [Dizzying Array of Stars Dazzles in New Hubble Photo]

"Täysin rakenteen kartoittaminen on ollut haastavaa", Montanan valtionyliopiston tähtitieteilijä David Nidever kertoi viime kuussa Amerikan tähtitieteellisen yhdistyksen 233. puolivuosittaisessa kokouksessa Seattlessa. Nidever ja hänen kollegansa käyttivät Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment 2 -tutkimusta (APOGEE-2) saadakseen tarkkoja havaintoja 5000 tähdestä Magellanin pilvissä. Kartoittamalla, kuinka raskaat elementit jakautuvat tähtien läpi galaksissa, tähtitieteilijät pystyivät mallintamaan noin, kun tähtien sukupolvet syntyivät.

"Tällä uudella ominaisuudella voimme tutkia Magellanin pilviä kuin koskaan ennen", Nidever sanoi.

Näkyvissä vain eteläisestä pallonpuoliskosta LMC ja SMC nimettiin tutkijalle Ferdinand Magellanille, joka johti ensimmäistä eurooppalaista retkikuntaa ympäri maailmaa. Pari on kääpiögalaatioita, pienempiä tähtiä, joka voi sisältää kaikkialla 1 000 – 1 000 000 000 kertaa auringon massan kaasussa, pölyssä ja tähdissä Nideverin uuden työn mukaan. Linnunradan ympärillä on kymmeniä tunnettuja kääpiögalaatioita, ja tiedemiehet epäilevät, että reunoissa on kymmeniä enemmän piiloutumista, niiden pienet, epäselvät muodot, joiden vuoksi niitä on vaikea havaita.

Vaikka LMC ja SMC ovat kääpiögalaatioita, ne ovat epätavallisia, ja ne rakentavat tähtiä paljon hitaammin kuin heidän kollegansa. Ero on ollut tiedemiehille pitkäaikainen mysteeri.

"Galaksin massan ja varhaisen tähtien muodostumisnopeuden välillä pitäisi olla suhde", Nidever kertoi Space.comille. "Magellaniset pilvet putoavat pois tästä suuntauksesta."

Sloan Digital Sky Survey -hankkeen APOGEE-1-hanke tutki Linnutietä pohjoisesta pallonpuoliskosta vuosien 2011–2014 aikana, jolloin Sloanin verkkosivuston mukaan saatiin "ennennäkemättömiä oivalluksia galaksin dynaamiseen rakenteeseen ja kemialliseen historiaan". Uuden Meksikon alueella sijaitseva APOGEEn ensimmäinen versio rajoittui pohjoiseen pallonpuoliskoon.

Vuonna 2017 lähes identtinen väline APOGEE-2 asennettiin Chilen Las Campanan observatorioon. Instrumentti alkoi seurata LMC: tä ja SMC: tä samana vuonna.

Ensimmäiset tähdet muodostuivat tiheästä vedyn ja heliumin pilvestä, jolloin pieni osa kaasusta muuttui raskaammiksi elementeiksi. Kun he räjäyttivät väkivaltaisissa supernovissa, ne siemenivät ympäristönsä näillä elementeillä, jotka vietiin seuraavan sukupolven tähtiä, ja sykli jatkui – jokaisen tähtien sukupolvi muuttui enemmän raskaammiksi elementeiksi.

APOGEE-2: n avulla Nidever ja hänen kollegansa saivat tutkia tuhansia tähtiä LMC: ssä ja SMC: ssä. Tiedemiehet taittivat tämän meikin simulaatioiksi sen määrittämiseksi, kuinka kauan se kulki tähtien sukupolvia. Näin he kykenivät rekonstruoimaan molempien galaksien tähtienmuodostushistoriaa.

Toisin kuin Linnunradat, Magellanilaiset pilvet lähtivät hitaasti, rakentamalla uusia tähtiä noin 50 kertaa hitaammin kuin oma galaksi, Nidever sanoi. Huolimatta tästä laiskasta alusta LMC: llä oli viime aikoina potku, joka aiheutti kuusinkertaisen hypyn uusiin tähdisiin.

"Ei ole koskaan liian myöhäistä tulla aktiiviseksi", Nidever sanoi.

Mikä aiheutti viimeaikaisen nousun, joka tapahtui noin 2 miljardia vuotta sitten? Nidever sanoi, että todennäköisin lähde on se, että äskettäin harja SMC: n kanssa lisäsi kääpiötä suurempaan kääpiögalaksiaan.

"Voimme nähdä ominaisuuksia, joihin he ovat vaikuttaneet rakenteessaan", Nidever sanoi.

Pilviä hidas käynnistys vastasi muita kääpiö galakseja Linnunradan ympärille. Tähtien muodostumisnopeudet parissa ovat jopa matalampia kuin niiden massa, Nidever sanoi.

Suuren Magellan-pilven tähtiä muodostava alue. Linnunradan painovoiman vetäminen aiheuttaa läheisen kääpiögallaksin kaasun pilvien romahtamisen uusiksi tähdiksi, jotka sytyttävät galaksit.

Suuren Magellan-pilven tähtiä muodostava alue. Linnunradan painovoiman vetäminen aiheuttaa läheisen kääpiögallaksin kaasun pilvien romahtamisen uusiksi tähdiksi, jotka sytyttävät galaksit.

Luotto: NASA / ESA / kuittaus: Josh Lake

"Se on sellainen mysteeri", hän sanoi.

Ero johtuu todennäköisesti erilaisista ympäristöistä. Suurin osa tähän mennessä tutkituista kääpiögalakseista on tehnyt useita matkoja Linnunradan ympärille. Niiden gravitaatiovaikutukset galaksimme kanssa ovat ehkä auttaneet kääntämään kaasunsa tähdiksi.

LMC ja SMC ovat kuitenkin todennäköisimmin ottamassa ensimmäistä spinäänsä Linnunradan ympärille aiempien tutkimusten mukaan. Tutkijat sanoivat, että he käyttivät noin 10 miljardia vuotta rakentaen tähtiä erillään, ilman massiivista galaksia voidakseen nostaa heidät. Ainoastaan ​​viimeisten miljardien vuosien aikana pari on alkanut vuorovaikutuksessa useammin Linnunradan ja toistensa kanssa, mikä nopeuttaa, kuinka nopeasti he rakentavat tähtiään.

Mutta asiat ovat juuri alkamassa LMC: lle ja SMC: lle. Noin 2,5 miljardissa vuodessa LMC sulautuu Linnunradaan ja laukaisee tähtiä.

"Monet tähdistä [in the Magellanic Clouds] heittää Milky Wayn haloon, ja se vaikuttaa dramaattisesti sen halon meikkiin, Nidever sanoi.

Yhdistyminen aiheuttaa tähtiä muodostumisen Magellanin pilvien jäännöskaasussa ja pölyssä, hän lisäsi. Sen jälkeen, kun pari on lähtenyt tällaiseen hitaaseen alkuun, pari vie lopulliset vuosikertansa tähtitaivasateiden myrskyssä.

Tutkimus on toimitettu Astrophysical Journal -lehdelle ja se on saatavilla esipainatuspalvelimessa arXiv.

Seuraa Nola Taylor Reddia Twitterissä @NolaTRedd tai Facebook. Seuraa meitä Twitterissä osoitteessa @Spacedotcom tai Facebookissa. Alun perin julkaistu Space.comissa.