science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom worden massieve (en niet-zo-zware) sterren gevormd?

Deze afbeelding toont een strook van 3 x 2 van de Melkweg. Het wijst de kleuren groen en rood toe aan twee van de infrarode golflengten die in het Melkwegproject worden gebruikt en die complexe moleculen en stof in onze Melkweg benadrukken. Yellowballs zijn compacte kenmerken die prominent aanwezig zijn bij deze golflengten. Omcirkelde gele ballen worden geassocieerd met koude, stoffige wolken, maar werden gemist door andere onderzoeken naar massale stervorming. Deze geelballen kunnen regio's zijn die minder zware sterren produceren, wat ons een completer beeld geeft van hoe verschillende soorten sterren zich vormen.Photo Credit:Charles Kerton, Iowa State University / NASA / Spitzer

The Milky Way Project:Probing Star Formation met een nieuwe Yellowball Catalogus presenteert een studie van 518 jonge stervormingsgebieden die bekend staan ​​als "Yellowballs, " ontleend aan een catalogus die mogelijk is gemaakt door de inspanningen van burgerwetenschappers. Het Melkwegproject is een van de ongeveer 100 onderzoeksinitiatieven in Zooniverse, 's werelds grootste online platform voor burgerwetenschap. Gedurende 2016-2017, burgerwetenschappers identificeerden meer dan 6, 000 Yellowballs (YB's), die werden genoemd naar hun verschijning in afbeeldingen van de Spitzer Space Telescope. Een belangrijk resultaat van de nieuwe studie is dat YB's momentopnamen bieden van ontluikende stervormingsgebieden die een enorm bereik van massa en helderheid beslaan.

Toen het Melkwegproject voor het eerst werd gelanceerd, het omvatte niet het zoeken naar YB's - ze werden pas als hoofddoelen toegevoegd nadat ze toevallig werden ontdekt door burgerwetenschappers. De kleur en het uiterlijk van YB's komen van de manier waarop de infrarode golflengten worden weergegeven in de Spitzer-afbeeldingen en de compacte afmetingen van deze objecten. De infraroodbeelden gebruiken verschillende kleuren om golflengten weer te geven die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. Complexe organische moleculen die bekend staan ​​als polycyclische aromatische koolwaterstoffen (of PAK's) verschijnen als groen in de afbeeldingen, en zeer kleine stofdeeltjes als rood - waar de twee elkaar volledig overlappen, je wordt geel. YB's zijn groter dan ons zonnestelsel, maar de meeste zijn aanzienlijk kleiner dan de typische afstand tussen sterren, en toch kunnen sommigen van hen uiteindelijk duizenden sterren produceren.

De nieuwe catalogus bevat de posities en afmetingen van YB's over een groot deel van de Melkweg, met inbegrip van gebieden in de richting van de binnenste en buitenste delen van onze melkweg, waar sterren onder verschillende omstandigheden worden gevormd. De onderzoekers kozen een monster van YB's in een goed bestudeerd gebied van de Melkweg om het monster te vergelijken met andere gecatalogiseerde indicatoren van stervorming. Hun pilotstudie stelde hen in staat om afstanden tot de YB's te berekenen, hun fysieke eigenschappen bepalen, en stel vast dat veel van deze jonge stervormingsgebieden werden gemist door andere grote onderzoeken.

"YB's helpen ons een kritische maar tot nu toe ongrijpbare vraag te onderzoeken:hoe hangen de eigenschappen van sterren af ​​van de eigenschappen van de kou, stofwolken waarin sterren worden gevormd?", zei Dr. Grace Wolf-Chase, Adler Planetarium-astronoom en een van de auteurs van het onderzoek. De reden waarom deze vraag ongrijpbaar is, is omdat, eenmaal gevormd, jonge sterren produceren winden en straling die hun geboorteomgeving snel vernietigen.

Het feit dat de meeste sterren zich in nauw gezelschap vormen met veel andere sterren, maakt het plaatje nog ingewikkelder. "De truc is om deze pasgeboren sterrenhopen te vangen voordat ze het huis ontruimen, '" zei co-auteur Dr. Charles Kerton, universitair hoofddocent astronomie aan de Iowa State University.

Sommige YB's produceren zeer massieve sterren - het soort sterren dat uiteindelijk explodeert als supernova's en hun omgeving verrijken met zware elementen - terwijl andere dat niet zijn. Begrijpen hoe de omgevingen die massieve sterren produceren verschillen van die welke dat niet doen, is een belangrijke onopgeloste en belangrijke vraag. aangezien massieve sterren cruciaal zijn voor de productie en distributie van zware elementen. In feite, ons zonnestelsel is vermoedelijk gevormd in het gezelschap van massieve sterren, dus YB's kunnen ons veel vertellen over de omstandigheden die hebben geleid tot onze eigen oorsprong.

Zooniverse is een non-profit samenwerking onder leiding van het Adler Planetarium en de Universiteit van Oxford. Het heeft meer dan 1,7 miljoen burgerwetenschappers over de hele wereld betrokken, en heeft geleid tot meer dan 200 onderzoekspublicaties. De auteurs zijn vastbesloten om volledig gebruik te maken van de YB-catalogus van de burgerwetenschappers die aan het Milky Way Project werken, en de vervolgstappen zijn duidelijk. Co-auteur Kathryn Devine, universitair hoofddocent natuurkunde aan het College van Idaho, zei, "We werken samen met een aantal getalenteerde studenten, die ons helpen onze analyseprocedures te automatiseren en toe te passen op de hele YB-catalogus, zodat we kunnen onderzoeken hoe sterren zich ontwikkelen in verschillende omgevingen in onze melkweg."