Vergeleken met sommige andere sterrenstelsels in ons heelal, de Melkweg is een nogal subtiel karakter. In feite, er zijn sterrenstelsels die duizenden keren zo helder zijn als de Melkweg, vanwege de aanwezigheid van warm gas in de Centrale Moleculaire Zone (CMZ) van de melkweg. Dit gas wordt verwarmd door enorme uitbarstingen van stervorming die het Supermassive Black Hole (SMBH) in de kern van de melkweg omringen.

De kern van de Melkweg heeft ook een SMBH (Sagittarius A*) en al het gas dat nodig is om nieuwe sterren te vormen. Maar om de een of andere reden, stervorming in de CMZ van onze melkweg is minder dan het gemiddelde. Om dit voortdurende mysterie aan te pakken, een internationaal team van astronomen heeft een grote en uitgebreide studie van de CMZ uitgevoerd om antwoorden te zoeken waarom dit zou kunnen zijn.

De studie, getiteld "Stervorming in een hogedrukomgeving:een SMA-weergave van de stofrug van het Galactische Centrum" verscheen onlangs in de Monthly Notices van de Royal Astronomical Society. De studie werd geleid door Daniel Walker van de Joint ALMA Observatory en de National Astronomical Observatory of Japan, en omvatte leden van meerdere observatoria, universiteiten en onderzoeksinstituten.

Ter wille van hun studie, het team vertrouwde op de Submillimeter Array (SMA) radio-interferometer, die zich bovenop Maunakea op Hawaï bevindt. Wat ze vonden was een monster van dertien zware kernen in de "stofrug" van de CMZ die jonge sterren in de beginfase van ontwikkeling zouden kunnen zijn. Deze kernen varieerden in massa van 50 tot 2150 zonnemassa's en hebben een straal van 0,1 – 0,25 parsec (0,326 – 0,815 lichtjaar).

Ze merkten ook de aanwezigheid op van twee objecten die voorheen onbekend leken te zijn, jong, protosterren met een hoge massa. Zoals ze in hun studie aangeven, dit alles gaf aan dat sterren in CMZ ongeveer dezelfde vormingssnelheid hadden als die in de galactische schijf, ondanks hun enorme drukverschillen:

"Ze lijken allemaal jong (pre-UCHII), wat betekent dat ze uitstekende kandidaten zijn om de beginvoorwaarden van zware sterren en subclusters weer te geven. We vergelijken alle gedetecteerde kernen met kernen en wolken met een hoge massa in de Galactische schijf en ontdekken dat ze in grote lijnen vergelijkbaar zijn in termen van massa en grootte, ondanks het feit dat ze worden onderworpen aan externe druk die meerdere orden van grootte groter is."

Om vast te stellen dat de externe druk in de CMZ groter was, het team observeerde spectraallijnen van de moleculen formaldehyde en methylcyanide om de temperatuur van het gas en zijn kinetiek te meten. Deze gaven aan dat de gasomgeving zeer turbulent was, wat hen tot de conclusie leidde dat de turbulente omgeving van de CMZ verantwoordelijk is voor het remmen van stervorming daar.

Zoals ze in hun studie aangeven, deze resultaten waren consistent met hun vorige hypothese:

"Het feit dat> 80 procent van deze kernen vertoont geen tekenen van stervormingsactiviteit in een omgeving met zo'n hoge druk, wat ons doet besluiten dat dit verder bewijs is voor een verhoogde kritische dichtheidsdrempel voor stervorming in het CMZ als gevolg van turbulentie."

Dus uiteindelijk, de snelheid van stervorming in een CMZ is niet alleen afhankelijk van het feit dat er veel gas en stof is, maar op de aard van de gasomgeving zelf. Deze resultaten kunnen toekomstige studies van niet alleen de Melkweg, maar ook van andere sterrenstelsels - vooral als het gaat om de relatie die bestaat tussen superzware zwarte gaten (SMBH's), stervorming, en de evolutie van sterrenstelsels.

Al decenia, astronomen hebben de centrale regio's van sterrenstelsels bestudeerd in de hoop te bepalen hoe deze relatie werkt. En de laatste jaren, astronomen hebben tegenstrijdige resultaten opgeleverd, waarvan sommige aangeven dat stervorming wordt gestopt door de aanwezigheid van SMBH's, terwijl andere geen correlatie vertonen.

In aanvulling, verder onderzoek van SMBH's en actieve galactische kernen (AGN's) heeft aangetoond dat er mogelijk geen verband bestaat tussen de massa van een melkwegstelsel en de massa van het centrale zwarte gat - een andere theorie die astronomen eerder onderschreven.

Als zodanig, begrijpen hoe en waarom stervorming anders lijkt te zijn in sterrenstelsels zoals de Melkweg, zou ons kunnen helpen deze andere mysteries te ontrafelen. Van dat, een beter begrip van hoe sterren en sterrenstelsels zich in de loop van de kosmische geschiedenis hebben ontwikkeld, zal zeker ontstaan.