Sammenlignet med nogle andre galakser i vores univers er Mælkevejen en temmelig subtil karakter. Der er faktisk galakser, der er tusinder gange så lysende som Mælkevejen på grund af tilstedeværelsen af varm gas i galaksen's Central Molecular Zone (CMZ). Denne gas opvarmes af massive udbrud af stjernedannelse, der omgiver Supermassive Black Hole (SMBH) ved kernen i galaksen.
Kernen i Mælkevejen har også en SMBH (Skytten A *) og al den gas, den har brug for for at danne nye stjerner. Men af en eller anden grund er stjernedannelse i vores galakas CMZ mindre end gennemsnittet. For at tackle dette igangværende mysterium gennemførte et internationalt team af astronomer en stor og omfattende undersøgelse af CMZ for at søge efter svar på, hvorfor dette kunne være.
Undersøgelsen med titlen "Stjerdannelse i et højtryksmiljø: en SMA-udsigt over støvryggen i Galactic Center" dukkede for nylig op i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. Undersøgelsen blev ledet af Daniel Walker fra Joint ALMA Observatory og National Astronomical Observatory of Japan og omfattede medlemmer fra flere observatorier, universiteter og forskningsinstitutter.
Af hensyn til deres undersøgelse stolede teamet på Submillimeter Array (SMA) radiointerferometer, som er placeret på Maunakea på Hawaii. Hvad de fandt, var en prøve af tretten højmasse kerner i CMZ's "støvryg", der kunne være unge stjerner i den indledende fase af udviklingen. Disse kerner varierede i masse fra 50 til 2150 solmasser og har radier på 0,1 - 0,25 parsecs (0,326 - 0,815 lysår).
De bemærkede også tilstedeværelsen af to genstande, som syntes at være tidligere ukendte unge, højmasse-protostarer. Som de anfører i deres undersøgelse, indikerede alt dette, at stjerner i CMZ havde omtrent den samme dannelseshastighed som dem på den galaktiske disk, på trods af at de var store trykforskelle:
”Alle ser ud til at være unge (før UCHII), hvilket betyder, at de er de vigtigste kandidater til at repræsentere de oprindelige betingelser for stjerner med høj masse og underklynger. Vi sammenligner alle de detekterede kerner med kerner og skyer med høj masse på den galaktiske disk og finder ud af, at de stort set er ens med hensyn til deres masser og størrelser, på trods af at de udsættes for eksterne tryk, der er flere størrelsesordener større. ”
For at bestemme, at det eksterne tryk i CMZ var større, observerede teamet spektrale linier af molekylerne formaldehyd og methylcyanid for at måle temperaturen på gassen og dens kinetik. Disse indikerede, at gasmiljøet var meget turbulent, hvilket førte dem til den konklusion, at det turbulente miljø i CMZ er ansvarlig for at hæmme stjernedannelse der.
Som de fremgår af deres undersøgelse, var disse resultater i overensstemmelse med deres tidligere hypotese:
”Det faktum, at> 80 procent af disse kerner ikke viser nogen tegn på stjernedannende aktivitet i et sådant højtryksmiljø, fører til os at konkludere, at dette er yderligere bevis for en øget kritisk tæthedsgrænse for stjernedannelse i CMZ på grund af turbulens."
Så til sidst afhænger hastigheden af stjernedannelse i en CMZ ikke kun af, at de er meget gas og støv, men af naturen i selve gasmiljøet. Disse resultater kunne informere fremtidige studier om ikke kun Mælkevejen, men også om andre galakser - især når det kommer til forholdet, der eksisterer mellem Supermassive Black Holes (SMBHs), stjernedannelse og galakernes udvikling.
I årtier har astronomer studeret de centrale regioner af galakser i håb om at bestemme, hvordan dette forhold fungerer. Og i de senere år har astronomer fundet modstridende resultater, hvoraf nogle viser, at stjernedannelse arresteres af tilstedeværelsen af SMBH'er, mens andre ikke viser nogen sammenhæng.
Yderligere undersøgelser af SMBH'er og Active Galactic Nuclei (AGN'er) har vist, at der muligvis ikke er nogen sammenhæng mellem massen af en galakse og massen af dets centrale sorte hul - en anden teori, som astronomer tidligere abonnerer på.
Som sådan kunne forståelse af, hvorfor og hvorfor stjernedannelse ser ud til at være anderledes i galakser som Mælkevejen, hjælpe os med at afsløre disse andre mysterier. Fra dette er det en bedre forståelse af, hvordan stjerner og galakser udviklede sig i løbet af den kosmiske historie.
