Um zu verstehen, wie das Universum gebildet wurde und wie wir hierher gekommen sind, Alte Sterne sind einige der besten Objekte, die man studieren kann – doch Astronomen wissen überraschend wenig über die Bedingungen, unter denen sie gebildet wurden. Dominante kosmologische Theorien setzen darauf, dass Sterne in molekularen Wolken gebildet werden, die ausreichend groß und dicht sind, dass sie die Bedingungen aufweist, die erforderlich sind, um neue Sterne zu schaffen. Dieselben Experten waren sich jedoch über einige der Besonderheiten dieser Bedingungen ungewiss. Wie ist es wirklich in diesen interstellaren Baumschulen, die als molekulare Wolken bekannt sind?
Nach a Jüngste Studie In der astrophysikalischen Zeitschrift können einige der molekularen Wolken, aus denen Sterne gebildet werden, von einem Adjektiv erfasst werden, der nicht oft mit Sternen assoziiert: flauschig.
Wissenschaftler der japanischen Universität Kyushu erfuhren dies in Zusammenarbeit mit Forschern der Osaka Metropolitan University, indem sie die kleine Magellanic Cloud (SMC), eine Zwerggalaxie in der Nähe der Milchstraße, rund 20.000 Lichtyer von der Erde studierten. Da der SMC ungefähr zwanzig Prozent der schweren Elemente der Milchstraße enthält, wird angenommen, dass es dem kosmischen Umfeld des frühen Universums vor 10 Milliarden Jahren sehr ähnlich ist. Aus diesem Grund verwendeten Astronomen das Alma (Atacama Large Millimeter Array) Radio-Teleskop in Chile, das leistungsstark genug ist, um Bilder des SMC mit höherer Auflösung aufzunehmen.
“Unsere Studie war durch eine grundlegende Frage motiviert: Wie trat Sternbildung im frühen Universum auf?“ Dr. Kazuki Tokuda, Professor für Erde- und Planetenwissenschaften an der Kyushu University in Fukuoka, Japan, sagte gegenüber Salon.
Molekulare Wolken in der kleinen magellanischen Wolke (Alma (ESO/Naoj/Nrao), Tokuda et al., ESA/Herschel)“Wir haben versucht, die Bildung und Entwicklung von Sternscharnern zu verstehen – molekulare Wolken, in denen Sterne geboren werden – unter Bedingungen, die denen vor Milliarden Jahren ähnlich sind”, fügte Tokuda hinzu. “Das Studium der alten sternbildenden Regionen erfordert in der Regel die Beobachtung von Galaxien, die zig Milliarden Lichtjahre entfernt sind.”
Als nächstes stellten die Wissenschaftler einen Datensatz zusammen, der 17 verschiedene molekulare Wolken abdeckte, die mit massiven jungen Sternobjekten assoziiert sind. Während die Koordinierung dieser Daten aus mehreren Programmen eine Herausforderung sein kann, erklärte Tokuda, dass es auch eine „einzigartige Gelegenheit“ darstellte.
“Die jüngsten Beobachtungen unserer eigenen Milchstraße haben zunehmend die Bedeutung filamentarer molekularer Wolken als primäre Stellen der Sternbildung hervorgehoben.”
“Wir haben uns auf Aspekte dieser Datensätze konzentriert, die noch nicht vollständig untersucht worden waren, und dieser Ansatz testete nicht nur unsere Fähigkeit, verschiedene Beobachtungen zu integrieren, sondern enthüllte auch faszinierende Details über die Entwicklung von Sternenbildungsregionen im SMC”, sagte Tokuda.
Hier kommt der „Fluffiness“ -Faktor ins Spiel. Tokuda und die anderen Wissenschaftler wollten verstehen, ob Filamente oder fadenförmige Fasern während der Sternbildung bilden, da dies wichtige Details zu ihrer Dichte und allgemeinen Komposition zeigt. In der Arbeit kamen die Forscher zu dem Schluss, dass „selbst wenn sich Filamente während der Sternbildung bilden, ihre steilen Strukturen weniger prominent werden können und zu einem Zustand mit niedrigerer Temperature führen können.“ Obwohl die vorherige Beobachtung der Milchstraße zeigte, dass diese Filamente in molekularen Wolken vorhanden waren, die zu Standorten für die Sternbildung wurden, zeigen die SMC -Studien von Alma, dass sich auch Sterne unter flauschigeren Bedingungen bilden können.
“Die jüngsten Beobachtungen unserer eigenen Milchstraße haben zunehmend die Bedeutung filamentarer molekularer Wolken als primäre Stellen der Sternbildung hervorgehoben”, sagte Tokuda. “Diffusere, flauschige molekulare Wolken haben jedoch in den letzten zehn Jahren nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten.”
Obwohl diese Strukturen leichter sind als die molekularen Wolken mit filamentaren Strukturen, sind sie in anderen entscheidenden Aspekten immer noch ziemlich ähnlich.
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“Die Umgebung, wie z. B. eine angemessene Versorgung schwerer Elemente Pressemitteilung. „In Zukunft wird es wichtig sein, unsere Ergebnisse mit Beobachtungen von molekularen Wolken in schweren Umgebungen, einschließlich der Milchstraße, zu vergleichen. Solche Studien sollten neue Einblicke in die Bildung und zeitliche Entwicklung molekularer Wolken und des Universums liefern. “
Die Forscher stellten fest, dass Sterne in einer Vielzahl von Strukturen gebildet werden können, aber es gibt „systematische Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften filamentarer und nicht filamentärer Wolken. Ersteres hat tendenziell kleinere Geschwindigkeitsdispersionen im Vergleich zu ihren Säulendichten und weisen höhere Temperaturen auf. “ Zusätzlich haben filamentare Wolken in der Regel schnellere Geschwindigkeiten und in einer zunehmenden Breite im Verhältnis zur Dichte ihrer Säulen, „im Einklang mit der in der (großen magellanischen Wolke) beobachteten Beziehung, einer Zwerggalaxie in der Nähe der Milchstraße.
Beispiel einer filamentarischen (linken) und flauschigen (rechten) molekularen Wolke in der kleinen magellanischen Wolke, die vom Alma -Teleskop (Alma (ESO/Naoj/Nrao), Tokuda et al.), Erfasst wurde
Schließlich fügten sie hinzu, dass „die in den Filamenten beobachteten hohen Temperaturen darauf hindeuten, dass sie wahrscheinlich die erhitzten Bedingungen im Zusammenhang mit ihrer Wolkenbildung bewahren. Darüber hinaus wurden (junge Sternobjekte) mit Proto-Stern-Abflüssen in einigen filamentarischen Wolken gefunden. “
Wenn ihre Erforschung des SMC mit dem wachsenden Wissen über andere Galaxien synthetisiert wird, sagte Tokuda Salon, dass er hofft, dass Astronomen eines Tages in der Lage sein werden, „unser Verständnis zu vertiefen, wie sich molekulare Wolken unter verschiedenen Bedingungen bilden und weiterentwickeln“.
Dr. Avi Loeb, ein Astronom der Harvard University, erzählte Salon, dass die Zeitung eine bisher mysteriöse Geschichte, die die Geschichte des Universums betrifft, beleuchtet.
“Die Daten zeigen, dass sich die jüngsten Sterne in den Filamenten von Gas bilden”, sagte Loeb. „Anschließend kühlt das Gas und Fragmente in späteren Generationen von Sternen in weniger filamentarischen Strukturen ab. Dieses Verhalten wird nicht in Sternformumgebungen geteilt, die in schweren Elementen stärker angereichert sind. “
Er fügte hinzu: “Das neue Verhalten wirft neues Licht auf die Sternentstehung im frühen Universum, bevor das ursprüngliche Gas mit schweren Elementen angereichert war.“
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