Hoewel machtig, de Melkweg en sterrenstelsels met een vergelijkbare massa zijn niet zonder littekens die turbulente geschiedenissen beschrijven. Universiteit van Californië, Irvine-astronomen en anderen hebben aangetoond dat clusters van supernova's de geboorte kunnen veroorzaken van verspreide, excentrisch draaiende zonnen in buitenste stellaire halo's, algemeen aanvaarde opvattingen over hoe sterrenstelsels zich in de loop van miljarden jaren hebben gevormd en geëvolueerd, op zijn kop zetten.

Hyperrealistisch, kosmologisch zelfconsistente computersimulaties van het Feedback in Realistische Omgevingen 2-project stelden de wetenschappers in staat om de verstoringen in anders geordende galactische rotaties te modelleren. Het werk van het team is het onderwerp van een studie die vandaag is gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

"Deze zeer nauwkeurige numerieke simulaties hebben ons laten zien dat het waarschijnlijk is dat de Melkweg sterren heeft gelanceerd in de circumgalactische ruimte in uitstromen veroorzaakt door supernova-explosies, " zei senior auteur James Bullock, decaan van UCI's School of Physical Sciences en een professor in de natuurkunde en astronomie. "Het is fascinerend, want als meerdere grote sterren sterven, de resulterende energie kan gas uit de melkweg verdrijven, die op zijn beurt afkoelt, waardoor nieuwe sterren worden geboren."

Bullock zei dat de diffuse verdeling van sterren in de stellaire halo die zich ver buiten de klassieke schijf van een melkwegstelsel uitstrekt, de plaats is waar het "archeologische record" van het systeem bestaat. Astronomen hebben lang aangenomen dat sterrenstelsels gedurende lange tijdsperioden worden geassembleerd naarmate kleinere stergroepen binnenkomen en worden uiteengereten door het grotere lichaam, een proces dat sommige sterren in verre banen werpt. Maar het UCI-team stelt "supernova-feedback" voor als een andere bron voor maar liefst 40 procent van deze buitenste halo-sterren.

Hoofdauteur Sijie Yu, een UCI Ph.D. kandidaat in de natuurkunde, zei dat de bevindingen mede mogelijk zijn gemaakt door de beschikbaarheid van een krachtige nieuwe set tools.

"Met de FIRE-2-simulaties kunnen we films maken waardoor het lijkt alsof je een echt sterrenstelsel observeert, " merkte ze op. "Ze laten ons zien dat terwijl het melkwegcentrum draait, een door supernova-feedback aangedreven bel ontwikkelt zich met sterren aan de rand. Het lijkt alsof de sterren uit het midden worden geschopt."

Bullock zei dat hij zo'n regeling niet had verwacht omdat de sterren zo strak zijn, ongelooflijk dichte ballen die over het algemeen niet kunnen worden verplaatst ten opzichte van de achtergrond van de ruimte. "In plaats daarvan, wat we zien is dat gas wordt rondgeduwd, " hij zei, "en dat gas koelt vervolgens af en maakt sterren op weg naar buiten."

De onderzoekers zeiden dat hoewel hun conclusies zijn getrokken uit simulaties van de vorming van sterrenstelsels, groeien en evolueren tot op de dag van vandaag, er is eigenlijk een behoorlijke hoeveelheid waarnemingsbewijs dat sterren zich vormen in uitstromen van galactische centra naar hun halo's.

"In plots die gegevens vergelijken van de Gaia-missie van het European Space Agency - die een 3D-snelheidskaart van sterren in de Melkweg biedt - met andere kaarten die stellaire dichtheid en metalliciteit laten zien, we kunnen structuren zien die lijken op die van uitstroomsterren in onze simulaties, ' zei Yu.

Bullock voegde eraan toe dat volwassen, zwaarder, metaalrijke sterren zoals onze zon roteren rond het centrum van de melkweg met een voorspelbare snelheid en baan. Maar de low-metallicity sterren, die zijn onderworpen aan minder generaties fusie dan onze zon, te zien draaien in de tegenovergestelde richting.

Hij zei dat gedurende de levensduur van een melkwegstelsel, het aantal sterren dat wordt geproduceerd in de uitstroom van supernovabellen is klein, ongeveer 2 procent. Maar tijdens de delen van de geschiedenis van sterrenstelsels wanneer starburst-gebeurtenissen een hoge vlucht nemen, maar liefst 20 procent van de sterren wordt op deze manier gevormd.

"Er zijn enkele lopende projecten die naar sterrenstelsels kijken die op dit moment als zeer 'starbursting' worden beschouwd, "Zei Yu. "Sommige van de sterren in deze waarnemingen zien er ook verdacht uit alsof ze uit het centrum worden weggeslingerd."