Efter en langsom start har Mælkevejens naboer taget deres stjernedannende spil op

Store og små magellanske skyer over Las Companas -observatoriet

De store og små magellanske skyer over Las Campanas -observatoriet i Chile. (Billedkredit: Ryan Trainor)



Når det drejede sig om at vække stjerner, begyndte Mælkevejens nærmeste galaktiske naboer langsomt. Men de tager fart nu.



Ved at lave de første detaljerede kemiske kort over en galakse ud over vores egen fandt forskere, at stjernedannelse i de store og små magellanske skyer har spidset i den seneste tid efter et forsinkelse. De nye resultater giver ikke kun indsigt i den mest udbredte type galakser i universet, de hjælper også med at forbedre forståelsen af ​​udviklingen af ​​Mælkevejen.

Selvom de store og små magellanske skyer (henholdsvis LMC og SMC) kun ligger 150.000 lysår fra Mælkevejen-lige ved siden af, astronomisk set-har astronomer haft svært ved at studere deres sammensætning. [ Svimlende Array of Stars blænder i nyt Hubble -foto ]



'Det har været udfordrende at kortlægge deres fulde struktur,' sagde David Nidever, en astronom ved Montana State University, til journalister i sidste måned ved det 233. halvårlige møde i American Astronomical Society i Seattle. Nidever og hans kolleger brugte Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment 2 (APOGEE-2) undersøgelsen til at opnå præcise observationer af 5.000 stjerner i Magellanic Clouds. Ved at kortlægge, hvor tunge elementer der fordeles gennem stjernerne i galaksen, kunne astronomerne modellere cirka, hvornår generationer af stjerner blev født.

'Med denne nye kapacitet kan vi studere de magellanske skyer som aldrig før,' sagde Nidever.

En langsom start

Kun synlig fra den sydlige halvkugle, LMC og SMC blev opkaldt efter opdagelsesrejsende Ferdinand Magellan , der førte den første europæiske ekspedition til at cirkulere kloden. Parret er dværggalakser, mindre samlinger af stjerner, der kan indeholde alt fra 1.000 til 1.000.000.000 gange solens masse i gas, støv og stjerner, ifølge Nidevers papir om det nye værk. Mælkevejen er omgivet af snesevis af kendte dværggalakser, og forskere formoder, at der gemmer sig snesevis flere i udkanterne, deres små, sprøde former gør dem svære at opdage.



Selvom de kvalificerer sig som dværggalakser, er LMC og SMC usædvanlige og bygger stjerner meget langsommere end deres modstykker. Forskellen har været et mangeårigt mysterium for forskere.

'Der burde være et forhold mellem massen af ​​galaksen og tidlige stjernedannelseshastigheder,' fortalte Nidever til demokratija.eu. 'De magellanske skyer falder langt væk fra den tendens.'

Det Sloan Digital Sky Survey 's APOGEE-1-projekt studerede Mælkevejen fra den nordlige halvkugle fra 2011 til 2014 og gav' hidtil uset indsigt i galaksens dynamiske struktur og kemiske historie ', ifølge Sloans websted . Baseret i Ny mexico , var den første version af APOGEE begrænset til den nordlige halvkugle.



I 2017, det næsten identiske instrument APOGEE-2 blev installeret på Las Campanas -observatoriet i Chile. Instrumentet begyndte at observere LMC og SMC samme år.

De første stjerner dannede sig fra tætte skyer af brint og helium, der omdanner en lille procentdel af gassen til tungere grundstoffer. Da de eksploderede i voldsomme supernovaer, såede de deres miljø med disse elementer, der blev trukket ind i den næste generation af stjerner, og cyklussen fortsatte - med hver generation af stjerner, der omdannede mere stof til tungere grundstoffer.

Med APOGEE-2 kunne Nidever og hans kolleger undersøge den kemiske sammensætning af tusinder af stjerner i LMC og SMC. Forskerne foldede denne makeup til simuleringer for at bestemme, hvor lang tid det tog generationer af stjerner at danne. På den måde var de i stand til at rekonstruere stjernedannelseshistorien for begge galakser.

I modsætning til Mælkevejen startede de magellanske skyer langsomt og byggede nye stjerner omkring 50 gange langsommere end vores egen galakse, sagde Nidever. Men på trods af denne dovne start havde LMC et spark for nylig, der forårsagede et seksfoldigt spring i nye stjerner.

'Det er aldrig for sent at blive aktiv,' sagde Nidever.

Hvad forårsagede den seneste stigning, som skete for omkring 2 milliarder år siden? Nidever sagde, at den mest sandsynlige kilde er, at en nylig børste med SMC nærede stjernefødsel i den større dværggalakse.

'Vi kan se funktioner, som de har interageret i deres struktur,' sagde Nidever.

Skyernes langsomme start stod i kontrast til andre dværggalakser omkring Mælkevejen. Stjernedannelse i parret er endnu lavere end forventet for deres masse, sagde Nidever.

Et stjernedannende område i den store magellanske sky. Mælkevejens slæbebåd

Et stjernedannende område i den store magellanske sky. Trækningen af ​​Mælkevejens tyngdekraft får gasskyer i den nærliggende dværggalakse til at falde sammen til nye stjerner, som lyser op i galakserne.(Billedkredit: NASA/ESA/Anerkendelse: Josh Lake)

'Det er lidt af et mysterium,' sagde han.

Forskellen stammer sandsynligvis fra forskellige miljøer. De fleste af de hidtil undersøgte dværggalakser har foretaget flere ture rundt om Mælkevejen. Deres tyngdekraftsinteraktioner med vores galakse kan have været med til at gøre deres gas til stjerner.

LMC og SMC tager dog højst sandsynligt deres allerførste spin rundt om Mælkevejen, iflg tidligere forskning . Det betyder, at de brugte omkring 10 milliarder år på at bygge stjerner isoleret uden en massiv galakse for at øge deres stjernefødsel, sagde forskerne. Kun i de sidste par milliarder år er parret begyndt at interagere oftere med Mælkevejen og med hinanden, hvilket øger, hvor hurtigt de bygger deres stjerner.

Men tingene er lige ved at komme i gang for LMC og SMC. Om cirka 2,5 milliarder år vil LMC fusionere med Mælkevejen , der sparker en strøm af stjernedannelse i gang.

'Mange af stjernerne [i de magellanske skyer] vil blive kastet i Mælkevejens glorie og vil dramatisk påvirke sammensætningen af ​​dens glorie,' sagde Nidever.

Fusionen vil forårsage et udbrud af stjernedannelse i den resterende gas og støv fra de magellanske skyer, tilføjede han. Efter at have startet så langsomt, vil parret afslutte deres sidste år i et stormfuldt stjernefyrværkeri.

Forskningen er blevet forelagt Astrophysical Journal og er tilgængelig på fortryksserveren arXiv .

Følg Nola Taylor Redd på Twitter @NolaTRedd eller Facebook . Følg os på Twitter kl @Spacedotcom eller på Facebook . Oprindeligt udgivet den demokratija.eu .