Eerdere studies over de vorming en evolutie van spiraalstelsels waren mogelijk gebaseerd op een onjuiste veronderstelling, suggereert een team van onderzoekers van het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

De meeste spiraalstelsels worden gekenmerkt door een schijf, in welke sterren, gas en stof verspreid in een karakteristiek patroon van gedraaide spiraalarmen, en een lichte centrale ruimte, de bult genoemd. Bij het bestuderen van hoe sterrenstelsels ontstaan ​​en evolueren, het is cruciaal om onderscheid te maken tussen deze twee componenten. Dit vormt een wetenschappelijke uitdaging en eerdere studies gingen er traditioneel van uit dat de helderheid van de schijf exponentieel toeneemt tot aan het galactische centrum.

Deze algemene veronderstelling wordt uitgedaagd in een onderzoek, gepubliceerd in Astronomie en astrofysica en geschreven door Iris Breda, Polychronis Papaderos en Jean Michel Gomes, van het Instituto de Astrofísica en Ciências do Espaço (IA). Met behulp van een nieuwe techniek om de uitstulping van de schijf te scheiden, toegepast op 135 spiraalvormige sterrenstelsels uit het CALIFA-onderzoek, de onderzoekers vonden een kleinere bijdrage van sterren van de schijf aan de algehele helderheid van het melkwegcentrum. Volgens de auteurs is dit heeft brede implicaties voor studies over de vorming en evolutie van sterrenstelsels.

"We hebben een nieuwe spectrofotometrische bulge-disk-decompositietechniek ontwikkeld die, Voor de eerste keer, combineert geavanceerde spectrale synthese en oppervlaktefotometrie tools, waaronder twee ontwikkeld bij IA, de FADO- en iFIT-tools, " zegt Iris Breda, van IA en Universidade do Porto (U.Porto). "We hebben ze gebruikt om de maximale bijdrage van de schijf binnen de straal van de uitstulping te bepalen. Deze techniek, die we hebben toegepast op een representatieve steekproef van spiraalstelsels, heeft geopenbaard dat, bij ongeveer een derde van hen, de schijf onder de uitstulping behoudt zijn exponentiële profiel niet, maar vertoont in plaats daarvan een centrale afvlakking of zelfs een sterke daling."

Indien bevestigd, deze ontdekking impliceert dat de relatieve hoeveelheid die wordt bijgedragen door schijf- en uitstulpingssterren aan het centrum van de melkweg anders is dan eerder werd gepresenteerd in een aanzienlijk aantal onderzoeken die uitgingen van een exponentiële toename tot aan het centrum van de schijf.

Eerdere studies over de evolutie van spiraalstelsels kunnen gebrekkig zijn door aan te nemen dat de bijdrage van de helderheid van intrinsieke sterren aan de uitstulping minder significant is dan in werkelijkheid het geval is. Bijvoorbeeld, in spiraalstelsels waarin de schijf 80 procent van de helderheid in het centrale gebied vertegenwoordigt, de overschatting ervan kan leiden tot een foutieve classificatie van het type uitstulping.

Dit heeft zelfs nog verdere implicaties als het gaat om sterrenstelsels met intense activiteit in hun kernen die verband houden met de aanwezigheid van een superzwaar zwart gat, de zogenaamde actieve galactische kern (AGN). Polychronis Papaderos, van Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), zegt, "De bevestiging van een afvlakking of zelfs neerwaartse buiging van de dichtheid van de stellaire populatie van de schijf binnen de straal van de galactische uitstulping zou een opwaartse herziening van de massabepalingen voor galactische uitstulpingen impliceren. Dit, beurtelings, zal vermoedelijk leiden tot een verandering in de massacorrelatie tussen uitstulping en superzwaar zwart gat, en belangrijke nieuwe beperkingen opleggen aan modellen voor de vorming van sterrenstelsels."