فضح فريق دولي من علماء الفلك اعتقادًا راسخًا حول كيفية تشكل النجوم.
منذ خمسينيات القرن العشرين ، اعتقد الفلكيون أن مجموعات النجوم المولودة حديثًا تخضع لنفس قواعد تكوين النجوم ، مما يعني أن نسبة النجوم الضخمة إلى النجوم الأخف هي نفسها تقريبًا من المجرة إلى المجرة. لكل نجم أضخم 20 مرة من الشمس أو أكبر ، على سبيل المثال ، سيكون هناك 500 نجمة تساوي كتلة الشمس أو تقل عنها.
"كانت هذه فكرة مفيدة حقًا. قال رئيس فريق البحث الدكتور جيرهاردت ميوورر من جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور ، لسوء الحظ ، لا يبدو ذلك صحيحًا.
يسمى هذا التوزيع الجماعي للنجوم حديثة الولادة "وظيفة الكتلة الأولية" ، أو صندوق النقد الدولي. يأتي معظم الضوء الذي نراه من المجرات من أعلى النجوم كتلة ، في حين أن الكتلة الكلية في النجوم تهيمن عليها النجوم ذات الكتلة السفلية التي لا يمكن رؤيتها ، لذا فإن صندوق النقد الدولي له آثار في تحديد كتلة المجرات بدقة. من خلال قياس كمية الضوء من مجموعة من النجوم ، وإجراء بعض التصحيحات لأعمار النجوم ، يمكن لعلماء الفلك استخدام صندوق النقد الدولي لتقدير الكتلة الإجمالية لهذه المجموعة من النجوم.
لا يمكن مقارنة نتائج المجرات المختلفة إلا إذا كان صندوق النقد الدولي هو نفسه في كل مكان ، لكن فريق الدكتور ميورر أظهر أن هذه النسبة من النجوم عالية الكتلة إلى الكتلة المنخفضة تختلف بين المجرات. على سبيل المثال ، تشكل المجرات "القزمة" الصغيرة نجومًا قليلة الكتلة أكثر مما كان متوقعًا.
للوصول إلى هذه النتيجة ، استخدم فريق الدكتور ميور المجرات في مسح HIPASS (HI Parkes All Sky Survey) الذي تم باستخدام التلسكوب الراديوي Parkes بالقرب من سيدني ، أستراليا. تم استخدام مسح راديوي لأن المجرات تحتوي على كميات كبيرة من غاز الهيدروجين المحايد ، والمواد الخام لتكوين النجوم ، ويطلق الهيدروجين المحايد موجات راديوية.
قام الفريق بقياس راسمين لتكوين النجوم ، هما الأشعة فوق البنفسجية وانبعاثات ألفا H ، في 103 مجرات المسح باستخدام القمر الصناعي GALEX التابع لوكالة ناسا والتلسكوب البصري 1.5 متر CTIO في تشيلي.
اختيار المجرات على أساس الهيدروجين المحايد أعطى عينة من المجرات بأشكال وأحجام مختلفة مختلفة ، غير متحيزة من تاريخ تكوين النجوم.
يتتبع انبعاث H-alpha وجود نجوم ضخمة جدًا تسمى O stars ، ولادة نجم تزيد كتلته عن 20 ضعف كتلة الشمس.
يتتبع انبعاث الأشعة فوق البنفسجية كلاً من النجوم O والنجوم B الأقل كتلة - بشكل عام ، النجوم أكثر من ثلاثة أضعاف كتلة الشمس.
وجد فريق ميورير أن نسبة H-alpha إلى انبعاث الأشعة فوق البنفسجية تختلف من المجرة إلى المجرة ، مما يعني أن صندوق النقد الدولي قام بذلك أيضًا ، على الأقل في نهايته العليا.
"هذا عمل معقد ، وعلينا بالضرورة أن نأخذ في الاعتبار العديد من العوامل التي تؤثر على نسبة H- ألفا إلى انبعاث الأشعة فوق البنفسجية ، مثل حقيقة أن النجوم B تعيش لفترة أطول بكثير من النجوم O" ، قال الدكتور ميور.
يقترح فريق الدكتور ميورر أن صندوق النقد الدولي يبدو حساسًا للظروف المادية للمنطقة المكونة للنجوم ، وخاصة ضغط الغاز. على سبيل المثال ، من المرجح أن تتشكل النجوم الضخمة في بيئات عالية الضغط مثل مجموعات النجوم المقيدة بإحكام.
تسمح نتائج الفريق بفهم أفضل للظواهر الأخرى التي لوحظت مؤخرًا والتي كانت محيرة لعلماء الفلك ، مثل اختلاف نسبة H-alpha إلى الضوء فوق البنفسجي كدالة نصف قطر داخل بعض المجرات. هذا أمر منطقي الآن حيث يختلف المزيج النجمي مع انخفاض الضغط مع نصف القطر ، تمامًا كما يختلف الضغط مع الارتفاع على الأرض.
يؤكد العمل على الاقتراحات المؤقتة التي قدمتها أولاً فيرونيك بوات والمتعاونون في فرنسا في عام 1987 ، ثم دراسة أكثر جوهرية العام الماضي من قبل إريك هوفرستين وكارل غلازبروك العاملين في جامعتي جونز هوبكنز وسوينبرن الذي اقترح نفس النتيجة.
المصدر: CSIRO
