Stjerner er tyngre enn vi trodde


Ny oppdagelse om fjerne galakser: Stjerner er tyngre enn vi trodde

Til venstre: best passende temperatur fra 10 til 50 K vs. tilbakeblikkstid fra et utvalg av 139 535 COSMOS2015-galakser med S/N > 10 i V-båndet (Laigle et al. 2016). Ved hver rødforskyvning normaliseres fordelingen individuelt for å understreke temperaturfordelingen ved alle rødforskyvninger. Med økt rødforskyvning passer færre galakser ved lavere temperaturer. Høyre: kassebil-utjevnet gjennomsnitt med standardavvik for best passende gasstemperatur ved forskjellige tilbakeblikkstidspunkter (med gjennomsnitt bestemt fra objekter i 2 Gyr-bredde aldersbeholdere og ikke inkludert galakser som passer til temperaturområdets grenser). Middeltemperaturen øker fra ~28 til ~36 K fra nåtid til 12 Gyr, mens spredningen avtar. Kreditt: European Physical Journal E (2022). DOI: 10.1140/epje/s10189-022-00183-5

Et team av astrofysikere fra Københavns Universitet har kommet frem til et stort resultat angående stjernepopulasjoner utenfor Melkeveien. Resultatet kan endre vår forståelse av et bredt spekter av astronomiske fenomener, inkludert dannelsen av sorte hull, supernovaer og hvorfor galakser dør.

Så lenge mennesker har studert himmelen, hvordan ser stjerner ut i det fjerne galakser har vært et mysterium. I en studie publisert i dag i The Astrophysical Journalutfordrer et team av forskere ved Københavns Universitets Niels Bohr Institute tidligere forståelser av stjerner utenfor vår egen galakse.

Siden 1955 har det blitt antatt at sammensetningen av stjerner i universets andre galakser er lik sammensetningen til hundrevis av milliarder stjerner i vår egen – en blanding av stjerner med massiv, middels masse og lav masse. Men ved hjelp av observasjoner fra 140 000 galakser over hele universet og en lang rekke avanserte modeller, har teamet testet om den samme fordelingen av stjerner som er synlig i Melkeveien gjelder andre steder. Svaret er nei. Stjerner i fjerne galakser er vanligvis mer massive enn de i vårt “lokale nabolag.” Funnet har stor innvirkning på hva vi tror vi vet om universet.

“Massen av stjerner forteller oss astronomer mye. Hvis du endrer masse, endrer du også antall supernovaer og sorte hull som oppstår fra massive stjerner. Som sådan betyr resultatet vårt at vi må revidere mange av tingene vi en gang antok, fordi fjerne galakser ser ganske annerledes ut enn våre egne, sier Albert Sneppen, en doktorgradsstudent ved Niels Bohr Institute og førsteforfatter av studien. .

Analysert lys fra 140 000 galakser

Forskere antok at størrelsen og vekten til stjerner i andre galakser var lik vår egen i mer enn femti år, av den enkle grunn at de ikke var i stand til å observere dem gjennom et teleskop, slik de kunne med stjernene i vår egen galakse.

Fjerne galakser er milliarder av lysår unna. Som et resultat er det bare lys fra deres kraftigste stjerner som noensinne når jorden. Dette har vært en hodepine for forskere rundt om i verden i årevis, siden de aldri kunne avklare nøyaktig hvordan stjerner i andre galakser ble fordelt, en usikkerhet som tvang dem til å tro at de var fordelt omtrent som stjernene i Melkeveien vår.

“Vi har bare vært i stand til å se toppen av isfjellet og i lang tid visst at det å forvente at andre galakser skal se ut som våre egne ikke var en spesielt god antagelse å gjøre. Ingen har imidlertid noen gang vært i stand til å bevise at andre galakser galakser danner forskjellige populasjoner av stjerner. Denne studien har tillatt oss å gjøre nettopp det, som kan åpne døren for en dypere forståelse av galaksedannelse og evolusjon,” sier førsteamanuensis Charles Steinhardt, en medforfatter av studien.

I studien analyserte forskerne lys fra 140 000 galakser ved å bruke COSMOS-katalogen, en stor internasjonal database med mer enn én million observasjoner av lys fra andre galakser. Disse galaksene er fordelt fra den nærmeste til den fjerneste delen av universet, hvorfra lyset har reist hele tolv milliarder år før det kan observeres på jorden.

Massive galakser dør først

Ifølge forskerne vil den nye oppdagelsen ha en lang rekke implikasjoner. For eksempel er det fortsatt uavklart hvorfor galakser dør og slutter å danne nye stjerner. Det nye resultatet antyder at dette kan forklares med en enkel trend.

“Nå som vi er bedre i stand til å dekode massen av stjerner, kan vi se et nytt mønster; de minst massive galaksene fortsetter å danne stjerner, mens de mer massive galaksene slutter å føde nye stjerner. Dette antyder en bemerkelsesverdig universell trend i døden til galakser», avslutter Sneppen.


Tidlig univers full av stjerneutbruddsgalakser


Mer informasjon:
Albert Sneppen et al., Implikasjoner av en temperaturavhengig initial massefunksjon. I. Fotometrisk maltilpasning, The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac695e

Sitering: Ny oppdagelse om fjerne galakser: Stjerner er tyngre enn vi trodde (2022, 25. mai) hentet 25. mai 2022 fra https://phys.org/news/2022-05-discovery-distant-galaxies-stars-heavier.html

Dette dokumentet er underlagt opphavsrett. Bortsett fra enhver rettferdig handel for formålet med private studier eller forskning, kan ingen del reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt for informasjonsformål.