Tidigare studier om bildandet och utvecklingen av spiralgalaxer kan ha varit baserade på ett felaktigt antagande, föreslår ett team av forskare från Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

De flesta spiralgalaxer kännetecknas av en skiva, i vilka stjärnor, gas och damm sprids ut i ett karakteristiskt mönster av vridna spiralarmar, och ett ljust centralt område, döpt till bulan. När man studerar hur galaxer bildas och utvecklas, det är avgörande att skilja mellan dessa två komponenter. Detta representerar en vetenskaplig utmaning och tidigare studier har traditionellt antagit att skivans ljusstyrka ökar exponentiellt hela vägen till det galaktiska centrumet.

Detta vanliga antagande ifrågasätts i en studie, publiceras i Astronomi &Astrofysik och författad av Iris Breda, Polychronis Papaderos och Jean Michel Gomes, av Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA). Genom att använda en ny teknik för att separera utbuktningen från skivan som tillämpas på 135 spiralgalaxer från CALIFA-undersökningen, forskarna fann ett mindre bidrag av stjärnor från skivan till den totala ljusstyrkan i galaxens centrum. Enligt författarna, detta har breda konsekvenser för studier om galaxbildning och evolution.

"Vi utvecklade en ny spektrofotometrisk bulge-disk-nedbrytningsteknik som, för första gången, kombinerar avancerad spektralsyntes och ytfotometriverktyg, inklusive två utvecklade vid IA, FADO och iFIT-verktygen, säger Iris Breda, från IA och Universidade do Porto (U.Porto). "Vi använde dem för att bestämma det maximala bidraget från skivan innanför utbuktningens radie. Denna teknik, som vi tillämpade på ett representativt urval av spiralgalaxer, har avslöjat att i ungefär en tredjedel av dem, skivan under utbuktningen bevarar inte sin exponentiella profil, men uppvisar istället en central tillplattning eller till och med en kraftig minskning."

Om det bekräftas, denna upptäckt antyder att den relativa mängden bidrag från skiv- och utbuktningsstjärnor till galaxens centrum är annorlunda än vad som tidigare presenterats i ett stort antal studier som antog en exponentiell ökning upp till skivans mitt.

Tidigare studier om spiralgalaxens evolution kan vara felaktiga genom att anta att ljusstyrkans bidrag från stjärnor som är inneboende i utbuktningen är mindre signifikant än det faktiskt är. Till exempel, i spiralgalaxer där skivan representerar 80 procent av ljusstyrkan i det centrala området, dess överskattning kan leda till en felaktig klassificering av typen av utbuktning.

Detta har ännu fler implikationer när man hanterar galaxer med intensiv aktivitet i sina kärnor i samband med närvaron av ett supermassivt svart hål, den så kallade aktiva galaktiska kärnan (AGN). Polychronis Papaderos, från Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), säger, "Bekräftelsen av en utplattadning eller till och med nedböjning av tätheten av stjärnpopulationen på skivan inom radien av den galaktiska utbuktningen skulle innebära en uppåtgående revidering av massbestämningarna för galaktiska utbuktningar. Detta, i tur och ordning, kommer förmodligen att leda till en förändring i masskorrelationen mellan utbuktning och supermassiva svarta hål, och sätter viktiga nya begränsningar på galaxbildningsmodeller."