Een internationale groep astronomen, onder leiding van Juan Diego Soler van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF), heeft de afdruk gevonden van de bellen geproduceerd door de explosie van stervende sterren in de structuur van het gas dat onze melkweg doordringt. Ze deden deze ontdekking door technieken van kunstmatige intelligentie toe te passen op de HI4PI-onderzoeksgegevens, die tot nu toe de meest gedetailleerde distributie van atomaire waterstof in de Melkweg over de hele hemel opleveren. De wetenschappers analyseerden de draadstructuur in de emissie van atomair waterstofgas. Ze concludeerden dat het een record bewaarde van de dynamische processen die werden veroorzaakt door oude supernova-explosies en de rotatie van de melkweg. Hun resultaten zijn gepubliceerd in Astronomy &Astrophysics .

Waterstof is het hoofdbestanddeel van sterren zoals de zon. Het proces dat ertoe leidt dat de diffuse wolken van waterstofgas die zich door ons melkwegstelsel verspreiden en zich samenvoegen tot dichte wolken waaruit uiteindelijk sterren worden gevormd, is nog niet volledig begrepen. Een samenwerking van astronomen onder leiding van Juan Diego Soler van het INAF-IAPS (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, een INAF-onderzoeksinstituut in Rome) en het ECOgal-project heeft nu een belangrijke stap gezet in het ophelderen van de levenscyclus van de te vormen grondstof sterren.

Soler verwerkte gegevens van het meest gedetailleerde hemelonderzoek van de emissie van atomaire waterstof in radiogolven, het HI4PI-onderzoek, dat is gebaseerd op waarnemingen die zijn verkregen met de Parkes 64-meter Radio Telescope in Australië, de Effelsberg 100-meter Radio Telescope in Duitsland, en de Robert C. Byrd Green Bank 110-meter Telescope (GBT) in de Verenigde Staten. "Deze archiefwaarnemingen van de waterstofemissielijn op een golflengte van 21 cm bevatten informatie over de verdeling van het gas in de lucht en zijn snelheid in de waarnemingsrichting, die in combinatie met een model van de rotatie van de Melkweg aangeeft hoe ver de emitterende wolken", zegt Sergio Molinari van de INAF-IAPS, hoofdonderzoeker van het ECOgal-project.

Om de verspreiding van de galactische waterstofwolken te bestuderen, paste Soler een wiskundig algoritme toe dat vaak wordt gebruikt bij de automatische inspectie en analyse van satellietbeelden en online video's. Vanwege de omvang van deze waarnemingen zou het onmogelijk zijn geweest om deze analyse met het oog uit te voeren. Het algoritme onthulde een uitgebreid en ingewikkeld netwerk van slanke draadachtige objecten of filamenten. De meeste filamenten in het binnenste deel van de Melkweg bleken weg te wijzen van de schijf van onze melkweg.

"Dit zijn waarschijnlijk de overblijfselen van meerdere supernova-explosies die het gas opvegen en bellen vormen die ploppen wanneer ze de karakteristieke schaal van het galactische vlak bereiken, zoals de bellen die de oppervlakte bereiken in een glas mousserende wijn", zegt Ralf Klessen. Klessen is ook hoofdonderzoeker van het ECOgal-project, dat tot doel heeft ons galactische ecosysteem te begrijpen, van de schijf van de Melkweg tot de formatieplaatsen van sterren en planeten. "Het feit dat we voornamelijk horizontale structuren zien in de buitenste Melkweg, waar er een sterke afname is van het aantal massieve sterren en bijgevolg minder supernova's, suggereert dat we de energie- en momentuminvoer registreren van sterren die het gas in onze melkweg vormen ’, zegt de astronoom van het Centrum voor Astronomie van de Universiteit van Heidelberg in Duitsland.

"Het interstellaire medium, de materie en straling die in de ruimte tussen de sterren bestaat, wordt gereguleerd door de vorming van sterren en supernova's, waarbij de laatste de gewelddadige explosies zijn die plaatsvinden tijdens de laatste evolutionaire stadia van sterren die meer dan tien keer massiever dan de zon", zegt Patrick Hennebelle, die samen met Klessen het theoretische werk in het ECOgal-project coördineert. "Associaties van supernova's zijn zeer efficiënt in het in stand houden van turbulentie en het optillen van het gas in een gelaagde schijf", verduidelijkt de onderzoeker van de afdeling Astronomie van het CEA/Saclay in Frankrijk. "De vondst van deze draadvormige structuren in de atomaire waterstof is een belangrijke stap in het begrijpen van het proces dat verantwoordelijk is voor de stervorming op melkwegschaal." + Verder verkennen

Hubble's dubbele kijk op een spiraalstelsel