14 oktober 2019

Stervorming in moleculaire wolken gaat snel maar uiterst inefficiënt

Deze foto van het nabije spiraalstelsel NGC 300 is in 1999 en 2000 gemaakt met de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de Europese sterrenwacht op La Silla (Chili). (ESO)

Stervorming in moleculaire wolken voltrekt zich in een hoog tempo maar op uiterst inefficiënte wijze. Het meeste gas wordt snel verspreid door de straling van pasgeboren sterren. Een team onder leiding van de Nederlandse astronoom Diederik Kruijssen (Universiteit van Heidelberg, Duitsland) publiceert dit resultaat vandaag in het tijdschrift Nature.

Kruijssen en collega’s (onder wie de Leidse astronoom Ewine van Dishoeck) baseren hun bevindingen op waarnemingen van het spiraalsterrenstelsel NGC300, dat zich bevindt op een afstand van zes miljoen lichtjaar van de aarde. Een van de openstaande vragen binnen de astrofysica is het bepalen van de mechanismen die stervorming aanjagen. Het team heeft nu voor het eerst de evolutie door de tijd heen gereconstrueerd van interstellaire wolken van gas en stof, en de stervormingsprocessen die zich in deze moleculaire wolken afspelen.

De afbeelding links laat zien dat de posities van moleculaire wolken (blauw) en de straling van jonge sterren (roze) niet overeenkomen op kleine schaal. De twee takken van de ‘stemvork‘ rechts meten hoe sterk deze afwijking is en laten zien dat de wolken en jonge sterren alleen samenvallen wanneer er gemiddeld wordt over een groot deel van het sterrenstelsel (1000 pc, ongeveer 3000 lichtjaar). Credit: Diederik Kruijssen & Nature.

Uit de waarnemingen van NGC300 blijkt dat het stervormingsproces zich razendsnel voltrekt, maar tegelijkertijd uiterst inefficiënt. Het meeste interstellaire gas wordt niet omgezet in sterren, maar verspreid door de intense straling van de nieuwgeboren sterren in de wolk. De analyse toont aan dat de moleculaire wolken zeer korte levenscycli hebben als gevolg van deze sterke straling. De sterrenstelsels waarin ze zich bevinden zijn daardoor uiterst dynamische systemen, die continu van gedaante veranderen.

Om uit te zoeken welk model voor de levenscyclus van moleculaire wolken juist is, maakten de onderzoekers twee kaarten op basis van data van de ALMA-telescoop (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en de 2,2 meter telescoop van de Max Planck Society en ESO, beide in Chili. De eerste kaart (gebaseerd op waarnemingen door coauteur Andreas Schruba van het Max Planck Instituut in Garching, Duitsland) toont het licht dat wordt uitgezonden door koolmonoxide en laat zien waar de moleculaire wolken zich bevinden. De tweede kaart toont heet, geïoniseerd waterstof en geeft de posities weer van zware, pasgevormde sterren. Met een nieuwe statistische methode konden de astronomen heel nauwkeurig de relatieve posities bepalen van de wolken en de pasgeboren sterren.

De resultaten lieten geen twijfel mogelijk: moleculaire wolken en jonge zware sterren bevinden zich zelden op dezelfde plek. Dit effect wordt sterker naarmate de schaal kleiner wordt en betekent dat sterren zeer snel worden gevormd en vervolgens in hetzelfde tempo hun ‘moederwolk’ verwoesten. Gas en jonge sterren vormen dus opeenvolgende fasen in de levenscyclus van moleculaire wolken.

Kruijssen licht toe: “Moleculaire wolken in NGC300 bestaan ongeveer 10 miljoen jaar en doen er slechts 1,5 miljoen jaar over om te worden verwoest, ruim voordat de meeste zware sterren de leeftijd hebben bereikt dat ze als supernova sterven.” Mélanie Chevance, onderzoeker in de groep van Kruijssen en coauteur van het artikel, voegt daaraan toe: “Door de intense straling van jonge sterren worden de moleculaire wolken uit elkaar gerukt en ontstaan er hete bellen van interstellair gas. Daardoor wordt uiteindelijk maar twee tot drie procent van de massa in deze wolken omgezet in sterren.”

Coauteur Ewine van Dishoeck benadrukt hoe belangrijk ALMA is voor dit soort onderzoek: “Dankzij dit observatorium kunnen we nu eindelijk individuele wolken in andere sterrenstelsels dan onze Melkweg in kaart brengen; voordat ALMA operationeel werd was de scherpte die we konden bereiken een factor 50 lager en was alles één grote wazige vlek.”

De astronomen willen hun telescopen nu richten op grote aantallen nabije en verre sterrenstelsels om met hun nieuwe methode te onderzoeken hoe stervorming zich gedurende de hele geschiedenis van het heelal heeft voltrokken. Bron: Astronomie.nl.

Comments

  1. Ik excuseer voor een welhaast belachelijke suggestie,namelijk dat de roze ( heete) waterstof emissie ontstaat rond Herbig Haro bowshocks, en dat de blauwe CO gebieden de ster vormings gebieden zijn..
    zie:
    The Origin of Universal Structure: Herbig Haro -dual Electric Dark Matter Black Hole- Systems.
    http://vixra.org/pdf/1904.0599v1.pdf

    Wat opvalt is na,elijk dat de kruisjes in de waterstof emissie gebieden allemaal duaal zijn ( dus een buurman hebben, en dat is ook een kenmerk van Herbig haro bowshock systemen..

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: