Kayıp genç yıldızları bulduk

On yıldan fazla bir süredir, son 10 milyon yılda, kütlesi neredeyse bir milyon güneşe eşit olan çok sayıda yıldızın oluşumunun galaksimizin merkezinde, Samanyolu’nda gerçekleştiğinden şüpheleniliyor. Ancak bu bölgenin uç özellikleri bu yıldızları tespit etmeyi imkansız hale getirdi. Kayıp yıldızlar olarak kabul edildiler. Galaktik merkezdeki görüş alanımız olan Sgr B1’de ilk kez çok sayıda genç yıldızı bulmak için kendi başına bazı dedektiflik çalışmaları gerekti.

Dünya’dan görülen galaksinin merkezi

Samanyolu’nun merkezi, Dünya’ya en yakın gökada çekirdeğidir ve tek tek yıldızları büyük bir hassasiyetle gözlemlemenin mümkün olduğu tek yerdir.

Da yerleşmiş sadece 26.000 ışıkyılı, galaksilerin merkezlerinin nasıl çalıştığını ve birbirleriyle nasıl ilişkili olduklarını anlamak için temel bir modeldir. Bununla birlikte, önemli gözlemsel zorluklar, barındırdığı yıldızların çalışmasını zorlaştırmaktadır. İçerdiği çok sayıda yıldız, birini diğerinden ayırt etmeyi çok zorlaştırır. Örneğin ESO-VLT veya WM Keck teleskopları gibi 8-10 metre aynalı büyük teleskoplarla bile, mevcut tüm yıldız popülasyonunun buzdağının yalnızca görünen kısmı olan en parlaklarını gözlemleyebiliyoruz.

Aynı zamanda, Dünya’dan galaksinin çekirdeğini galaksinin kendisinden gözlemlememiz de bir problemdir. Yıldızların yaydığı ışık bize ulaşmak için galaktik diskten geçer ve Samanyolu düzlemindeki yıldızlararası gaz ve toz tarafından hızla saçılır. Bu nedenle, yıldızların gözlemi, ışık kaybının daha az olduğu tayfın kızılötesi aralığı ile sınırlıdır.

Kızılötesinde, yıldızlar çok benzer renklere sahiptir, bu da, bir güneş kütlesi ve milyarlarca yıllık kırmızı bir dev ile genç bir yıldız gibi, parlaklık bakımından benzer ancak temelde farklı yıldızları ayırt etmeyi zorlaştırır. milyon yaşında, ama Güneş’ten on kat daha fazla kütleye sahip.

Galaksideki genç yıldızların en büyük fabrikası

Galaktik merkez, sözde nükleer disk, nükleer yıldız kümesi ve süper kütleli kara delik Sagittarius A*’dan oluşur. Bu bölgenin hacmi, toplam galaksinin sadece %0,5’i kadardır. Bununla birlikte, yıldızların oluştuğu hammadde olan tüm moleküler gazın neredeyse %10’unu içerir.

Samanyolu boyunca yeni yıldız oluşum hızı yılda bir güneş kütlesi mertebesindedir, ancak merkezinde yılda yaklaşık 0.1 güneş kütlesidir. Bu, hacimce normalize edildiğinde, galaktik merkezde Samanyolu’nun geri kalanından on kat daha fazla yeni yıldızın oluştuğu anlamına gelir.

Hesaplar orada olduklarını söyledi

Geçmişte yıldız oluşum hızı çok daha yüksek değerlere ulaşabiliyordu. Dolaylı ölçümler sayesinde, galaksinin merkezinin, yaşları 0 ile birkaç on milyonlarca yıl arasında olan birkaç milyon güneş kütlesinde genç yıldız içermesi gerektiğini biliyoruz. Ancak, gözlemsel zorluklar nedeniyle, bu genç yıldızları bölgeye hakim olan diğer yaşlı yıldızlardan ayırt etmek henüz mümkün olmamıştır. Her biri yaklaşık 10.000 güneş kütlesine sahip sadece iki genç büyük küme bilinmektedir.

Herhangi bir genç kümeyle ilişkili görünmeyen birkaç düzine genç yıldız da tespit edildi. Bu büyük bir sorun teşkil ediyordu. Galaksinin merkezindeki genç yıldızlar nerede?

neden kayıplardı

Dedektif çalışmasına başlamak için, bilinen birkaç faktörün ele alınması gerekiyordu.

Yıldızlar, özellikle galaktik merkezdeki çok büyük olanlar, tipik olarak çöken moleküler gaz bulutlarından oluşur. Bu çöküş, birkaç milyon yıllık zaman ölçeklerinde galaktik merkezin etrafında yörüngede bulunan derneklere ve genç yıldız kümelerine yol açar.

Yolculukları boyunca, yeni doğan yıldızlar gelgit etkilerine neden olan bir yerçekimi alanında hareket ederler (tıpkı Dünya’daki Ay gibi). Sıklıkla, bir yıldız kümesinden on ila yüz kat daha fazla gaz kütlesine sahip, yoğun ve çok büyük moleküler bulutlarla yakın karşılaşmalar yaşarlar. Bu karşılaşma dediğimiz şeyi üretir. gelgit şokları.

Ayrıca yıldızlar birbirleriyle tanışır. Tüm bu etkiler, galaktik merkezin yakınında hızla çözünen bir yıldız kümesiyle sonuçlanır. Bu nedenle, yalnızca yıldız yoğunluğunun yüksek olduğu bölgeleri arayarak, yaşı birkaç milyon yıldan daha uzun olan yıldız kümelerini veya ilişkilerini tespit edemeyiz.

Bütün bunlara karşın genç yıldızlar, galaksi merkezinde var olan milyonlarca yaşlı yıldızın arasına gizlenerek “kaybolurlar”. Bazılarını bulabiliriz, ama sadece en parlaklarını.

Genç yıldızların peşinde

Galaktik merkezde özellikle ilgi çeken bir bölge Yay B1’dir. Yoğun bir iyonize hidrojen emisyonu, bilinen altı genç yıldızın varlığı ve yakındaki bir süpernova kalıntısı ile karakterize edilen, iç kısmında genç yıldızların olası varlığına işaret eden temel bileşenleri içerir. Bu nedenle, yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada bu bölgenin yıldız popülasyonunu karakterize etmeye karar verdik. Doğa Astronomi.

Yay B1 bölgesindeki parlaklıklarına bağlı olarak algılanan yıldız sayısının nasıl değiştiğine güveniyoruz. Bu parlaklık fonksiyonunu teorik modellerle karşılaştırarak, bölgede farklı yaşlardaki yıldız popülasyonlarının varlığını belirleyebildik.

Çalışmamız, kütlesi birkaç yüz bin güneş kütlesi olduğunu tahmin ettiğimiz Yay B1’de önemli sayıda genç yıldızın (60 milyon yaşından küçük) varlığını gösterdi.

Sonuçlarımızı test etmek için, hedef bölgeden yeterince uzakta, ancak galaktik merkezde bulunan bir kontrol alanında benzer bir çalışma gerçekleştirdik. Kontrol bölgesindeki genç yıldızların varlığı Yay B1’dekinden yaklaşık altı kat daha azdı. Bu nedenle, Yay B1’in galaksinin merkezinin diğer bölgelerine göre olağanüstü miktarda genç yıldıza sahip olduğunu söyleyebiliriz.

Daha fazla gizli bölge var

Yay B1’de çok sayıda genç yıldızın tespiti, kayıp yıldız sorununu anlamamıza yardımcı olur. Genç yıldız birliklerinin veya kümelerinin çözülme etkisi, bulduğumuz yıldızların birkaç milyon yıl önce oluştuğu ve galaksinin merkezini birkaç kez dolaşmak için zaten zamanları olduğu Yay B1’de açıkça görülebilir.

Bu nedenle, çalışmamız, kaybolan önemli bir genç yıldız popülasyonu bulmanın yanı sıra, keşfedilmeyi bekleyen genç yıldızların geri kalanını içeren Yay B1’e benzer daha gizli bölgeler olduğunu öne sürüyor.