Gökbilimciler, Samanyolu dış bölgesindeki protostellar çıkış ve jetlerin ilk mekansal olarak çözülmüş tespitini yakalayarak yıldız oluşumuna ilişkin içgörüler kazandılar.
Araştırma şurada yayınlandı Astrofizik Dergisi.
Atacama büyük milimetre/subsillimetre dizisi (ALMA) kullanılarak yapılan keşif, yıldız oluşumunun temel fiziğinin farklı galaktik ortamlarda aynı kalmasına rağmen, dış galaksi kaynağında farklı kimya veya toz bileşiminin gözlendiğini ortaya koydu.
Araştırma, güneşten yaklaşık 7.9 kiloparsec (26.000 ışık yılı) ve Galaktik Merkezden 15.7 kiloparsec (51.000 ışık yılı) bulunan Protostellar kaynağı SH 2-283-1A SMM1’e odaklandı.
Bu dış galaxy bölgesi, güneşin yakınında bulunan ağır elementlerin sadece üçte birini içerir. Bu tür düşük metaliklik ortamları, erken Samanyolu ortamlarına benzemektedir, bu da siteyi ilkel ortamlarda yıldız oluşum sürecini anlamak için nadir bir doğal laboratuvar haline getirir.
Alma’nın gözlemleri çarpıcı bir bipolar sistem ortaya çıktı: protostardan uzakta, daha geniş, daha yavaş hareket eden çıkışlarla çevrili dar yüksek hızlı gaz akışları. Bu çalışma, sırasıyla mavi ve kırmızı konturlar kullanılarak Dünya’ya doğru ve uzakta hareket eden gazı izledi.
Hız yapısının analizi, jetlerin sürekli olmaktan ziyade epizodik olduğunu ortaya koymuştur. Sabit bir akış yerine, protostar her 900-4.000 yılda bir yinelenen kütle ejeksiyonu patlamalarına uğrar. Bu durdurma ve başlangıç ritmi, yıldız büyümesini düzenler ve aşırı kütle ve açısal momentumu atarken malzemeyi diskinden aktarmasına izin verir.
Yakındaki yıldız oluşturan bölgelerde epizodik ejeksiyonlar gözlenmiş olsa da, bu çalışma bu aktiviteyi ilk kez Galaktik Merkezi’nden 15 kiloparsekten fazla bir kaynakta bildirmiştir.
“Jets ve çıkışları şimdiye kadar galakside bir protostarda çözerek, güneşin yakınındaki yıldızları şekillendiren aynı fiziklerin de düşük metalik ortamlarda çalıştığını görebiliriz. Bu keşif, yıldızların çeşitli kozmik ortamlarda nasıl doğduğuna dair anlayışımızı önlemek için eşsiz bir fırsat açıyor.” Dedi.
Jetlerin kimyası olağandışı ortamlarını yansıtır. Karbon monoksit (CO) ve silikon monoksit (SIO) ölçümleri, N (SIO)/N (CO) oranının dış galaksi protostellar çekirdeğinde iç galaksideki karşılaştırılabilir kaynaklardan daha düşük göründüğünü göstermektedir.
Bu, şok kimyası veya toz özelliklerinin, ağır elementlerin az olduğu dış galakside farklılık gösterdiğini göstermektedir. Bulgu, yıldız oluşumu fiziğinin evrensel olduğunu güçlendirirken, kimya yerel koşullara bağlı olarak değişir.
Daha fazla analiz SH 2-283-1A SMM1’i sıcak bir çekirdek olarak sınıflandırdı, yani bir şekillendirme yıldızı çevreleyen kompakt, sıcak ve kimyasal olarak zengin bir bölge. Bu, Galaktik Merkezden çok bu tür kimyasal olarak karmaşık bölgelerin nadirliğini vurgulayan dış galakside sıcak bir çekirdeğin sadece ikinci tespitini işaret eder.
Ekip ayrıca, protostarın parlaklığını güneşin yaklaşık 6.700 katına çıkararak, orta-yüksek-kütle kategorisine yerleştirerek tahmin ediyor.
Niigata Üniversitesi’nden ortak yazarı Takashi Shimonishi, “Dış galakside böyle temiz bir jet yapısı bulmak beklenmedikti” dedi. “Daha da heyecan verici olan protostar, karmaşık organik molekülleri barındırdı ve hem fiziksel hem de kimyasal açıdan daha ilkel ortamlarda yıldız oluşumunu incelemek için yeni fırsatlar açtı.”
SH 2-283-1A SMM1’in ötesinde, ALMA, dış galaksideki dört ilave protostardan moleküler çıkışları tespit etti, bu uzak bölgelerdeki yıldız oluşumunun hem aktif hem de yaygın olduğunu doğruladı.
Bu bulguların astrofizik için büyük etkileri vardır. Çalışma, jetler ve çıkışları bir protostardan bir protostardan çözerek, yıldız oluşumu için planın kimyasal bileşime bakılmaksızın Samanyolu üzerinde durduğunu doğrulamaktadır. Dahası, çıkışların farklı kimyasal imzaları, en eski nesil yıldızları şekillendiren çeşitli koşullara bir bakış sunar.
Atılım, Alma’nın yıldız oluşum çalışmalarının sınırını genişletme yeteneğinin altını çiziyor. Şimdiye kadar, protostellar moleküler jetlerin çözülmüş çalışmaları, sadece birkaç bin ışıkyılı ötedeki nesnelerle sınırlıydı. Bu yeteneği dış galaksiye genişleterek, gökbilimciler artık yakındaki yıldız oluşturan bölgelerde geliştirilen modellerin galaksi boyunca geçerli olup olmadığını test edebilirler.
İleriye baktığımızda, ekip anketlerini ek dış galaxy protostarlarına genişletmeyi planlıyor. Daha geniş araştırmalar, epizodik ejeksiyon döngülerinin metalikliğe göre değişip değişmediğini ve SIO gibi moleküllerin ortamlarda farklı davranıp davranmadığını ortaya çıkarabilir. Bu çabalar, Samanyolu’nun çeşitli kimyasal manzaralarında yıldızların ve gezegen sistemlerinin nasıl ortaya çıktığına dair daha kapsamlı bir resim oluşturacak.
SH 2-283-1A SMM1’deki ilk çözülmüş jetleri yakalayarak, epizodik doğalarını tanımlayarak ve kaynağı nadir bir sıcak çekirdek olarak onaylayarak, bu çalışma bugünün yıldız oluşumunu erken evreni şekillendiren süreçlerle dolduruyor.
Kimya çevre ile değişirken, yıldız doğum fiziğinin sabit olduğunu, yani Saman yolunun eteklerini evrenin eski geçmişine bağladığını gösterir.
