Πού σταματά η δημιουργία άστρων; Η νέα ανακάλυψη που αλλάζει όσα γνωρίζαμε

Αστρονόμοι κατάφεραν για πρώτη φορά να προσδιορίσουν με ακρίβεια το όριο του δίσκου σχηματισμού άστρων του Γαλαξία, αποκαλύπτοντας ότι η περιοχή όπου συνεχίζεται η δημιουργία νέων άστρων εκτείνεται έως περίπου 40.000 έτη φωτός από το κέντρο του.

Η διεθνής ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Dr. Karl Fiteni του Πανεπιστημίου Insubria, δημοσίευσε τα αποτελέσματα στη Monthly Notices of the Royal Astronomical Society και τα ανακοίνωσε στις 21 Απριλίου.

Η «καμπύλη U» στην ηλικία των άστρων

Οι επιστήμονες ανέλυσαν περισσότερους από 100.000 γίγαντες αστέρες, αξιοποιώντας δεδομένα από τις φασματοσκοπικές έρευνες LAMOST και APOGEE, καθώς και ακριβείς μετρήσεις από τον δορυφόρο Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Μελετώντας πώς αλλάζει η μέση ηλικία των άστρων σε σχέση με την απόστασή τους από το γαλαξιακό κέντρο, εντόπισαν ένα χαρακτηριστικό προφίλ σε σχήμα «U».

Τα άστρα γίνονται νεότερα όσο απομακρύνονται από το κέντρο, επιβεβαιώνοντας τη θεωρία ότι οι γαλαξίες αναπτύσσονται από μέσα προς τα έξω. Ωστόσο, σε απόσταση περίπου 35.000 έως 40.000 ετών φωτός, η τάση αντιστρέφεται και τα άστρα αρχίζουν να γερνούν ξανά.

Το όριο του σχηματισμού νέων άστρων

Με τη βοήθεια προσομοιώσεων της εξέλιξης των γαλαξιών, η ομάδα διαπίστωσε ότι αυτό το σημείο αντιστοιχεί σε απότομη πτώση της αποδοτικότητας σχηματισμού άστρων, σηματοδοτώντας έτσι το φυσικό όριο της ενεργής περιοχής του Γαλαξία. «Η έκταση του δίσκου σχηματισμού άστρων του Γαλαξία ήταν για καιρό ένα ανοιχτό ερώτημα. Χαρτογραφώντας τις ηλικίες των άστρων, έχουμε πλέον μια σαφή και ποσοτική απάντηση», τόνισε ο Fiteni.

Άστρα πέρα από το όριο

Η μελέτη απάντησε και στο ερώτημα γιατί υπάρχουν άστρα πέρα από αυτό το όριο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, το φαινόμενο οφείλεται στη λεγόμενη «ακτινική μετανάστευση», κατά την οποία τα άστρα μετακινούνται σταδιακά προς τα έξω, ακολουθώντας βαρυτικά κύματα που δημιουργούν οι σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία. Επειδή η διαδικασία είναι αργή και σωρευτική, μόνο τα παλαιότερα άστρα έχουν προλάβει να φτάσουν τόσο μακριά, γεγονός που εξηγεί γιατί τα εξωτερικά στρώματα περιέχουν τα πιο αρχαία άστρα.

Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι αυτά τα άστρα κινούνται σε σχεδόν κυκλικές τροχιές, αποκλείοντας την πιθανότητα ότι εκτοξεύθηκαν εκεί από σύγκρουση με άλλον γαλαξία. «Δεν πρόκειται για άστρα που έχουν διασκορπιστεί σε μεγάλες αποστάσεις από εισερχόμενο δορυφορικό γαλαξία», δήλωσε ο συν-συγγραφέας καθηγητής Victor P. Debattista του Πανεπιστημίου του Lancashire.

Γιατί σταματά ο σχηματισμός άστρων

Το ακριβές αίτιο που αναστέλλει τον σχηματισμό νέων άστρων σε αυτή την απόσταση παραμένει ασαφές. Πιθανοί παράγοντες είναι η βαρυτική επίδραση της κεντρικής ράβδου του Γαλαξία ή η παραμόρφωση του εξωτερικού του δίσκου, που ενδέχεται να διαταράσσει τις συνθήκες απαραίτητες για τη δημιουργία άστρων.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι μελλοντικές έρευνες, όπως αυτές που θα πραγματοποιηθούν με τα όργανα 4MOST και WEAVE, θα συμβάλουν στην επίλυση του μυστηρίου. «Ο Gaia εκπληρώνει την υπόσχεσή του: συνδυάζοντας τα δεδομένα του με φασματοσκοπικές μετρήσεις από τη Γη και προσομοιώσεις, μας επιτρέπει να αποκρυπτογραφήσουμε την ιστορία σχηματισμού του Γαλαξία μας», δήλωσε ο συν-συγγραφέας καθηγητής Laurent Eyer του Πανεπιστημίου της Γενεύης.