Sterne bilden sich in Regionen des Raums, die als Stellar -Kindergärten bekannt sind, in denen hohe Konzentrationen an Gas und Staub zusammenziehen, um einen Babystern zu bilden. Diese Regionen des Raums werden auch molekulare Wolken genannt, und können hunderte Lichtjahre umfassen und Tausende von Sternen bilden. Und obwohl wir dank Fortschritten in Technologie und Beobachtungswerkzeugen viel über den Lebenszyklus eines Sterns wissen, bleiben genaue Details dunkel. Haben sich zum Beispiel Sterne im frühen Universum so gebildet?
Veröffentlichung in Das Astrophysical JournalForscher der Kyushu University haben in Zusammenarbeit mit der Osaka Metropolitan University festgestellt, dass sich im frühen Universum einige Stars in „flauschigen“ molekularen Wolken gebildet haben. Die Ergebnisse wurden aus Beobachtungen der kleinen magellanischen Wolke erhalten und können eine neue Perspektive auf die Sternbildung in der gesamten Geschichte des Universums bieten.
In unserer Milchstraße haben die molekularen Wolken, die die Sternentstehung erleichtern, eine längliche „filamentarische“ Struktur von etwa 0,3 Lichtjahren. Astronomen glauben, dass unser Sonnensystem auf die gleiche Weise gebildet wurde, wobei eine große filamentarische molekulare Wolke zu einem Sternei auseinander brach, das auch als molekularer Wolkenkern bezeichnet wird. Über Hunderttausende von Jahren würde die Schwerkraft Gase und Materie in die Kerne ziehen, um einen Stern zu schaffen.
„Noch heute entwickelt sich unser Verständnis der Sternbildung immer noch und versteht, wie sich im frühere Universum gebildete Sterne noch schwieriger sind“, erklärt Kazuki Tokuda, ein Post? Doktorand an der Fakultät für Wissenschaft und Erstautorin der Studie der Kyushu University. „Das frühe Universum war ganz anders als heute, hauptsächlich von Wasserstoff und Helium. Später in Sternen mit hoher Masse gebildet. Das Universum mit Umgebungen ähnlich dem frühen Universum. „
Das Team war auf der kleinen Magellanic Cloud (SMC) im Visier, einer Zwerggalaxie in der Nähe der Milchstraße etwa 20.000 Lichtjahre von der Erde. Der SMC enthält nur etwa ein Fünftel der schweren Elemente der Milchstraße und ist vor etwa 10 Milliarden Jahren dem kosmischen Umfeld des frühen Universums sehr nahe. Die räumliche Auflösung zur Beobachtung der molekularen Wolken im SMC war jedoch oft nicht ausreichend, und es war unklar, ob die gleiche filamentarische Struktur überhaupt zu sehen war.
Glücklicherweise war das Alma-Radio-Teleskop in Chile leistungsstark genug, um Bilder des SMC mit höherer Auflösung aufzunehmen und das Vorhandensein oder Fehlen filamentärer molekularer Wolken zu bestimmen.
„Insgesamt haben wir Daten aus 17 molekularen Wolken gesammelt und analysiert. Jede dieser molekularen Wolken hatte 20 -fache der Masse unserer Sonne“, fährt Tokuda fort. „Wir fanden heraus als die der flauschigen molekularen Wolken. „
Dieser Temperaturunterschied zwischen filamentarischen und flauschigen Wolken ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, wie lange die Wolke gebildet wurde. Zunächst waren alle Wolken filamentar mit hohen Temperaturen aufgrund der miteinander kollidierten Wolken. Wenn die Temperatur hoch ist, ist die Turbulenz in der molekularen Wolke schwach. Wenn die Temperatur der Wolke jedoch sinkt, führt die kinetische Energie des eingehenden Gases mehr Turbulenz und glättet die filamentäre Struktur, was zu der flauschigen Wolke führt.
Wenn die molekulare Wolke ihre filamentarische Form beibehält, ist es wahrscheinlicher, dass sie entlang ihrer langen „Schnur“ auftaucht und viele Sterne wie unsere Sonne bildet, einen Stern mit niedrigem Massen mit Planetensystemen. Andererseits kann es für solche Sterne schwierig sein, aufrechtzuerhalten, wenn die filamentare Struktur nicht beibehalten werden kann.
„Diese Studie zeigt, dass die Umgebung, wie z. B. eine angemessene Versorgung schwerer Elemente, entscheidend für die Aufrechterhaltung einer filamentarischen Struktur ist und eine wichtige Rolle bei der Bildung von planetarischen Systemen spielen kann“, schließt Tokuda. „In Zukunft wird es wichtig sein, unsere Ergebnisse mit Beobachtungen von molekularen Wolken in starkelementreichen Umgebungen zu vergleichen, einschließlich der milchigen Galaxie. Solche Studien sollten neue Einblicke in die Bildung und zeitliche Entwicklung molekularböser Wolken und des Universums liefern . „
