Stjärnor föds i täta moln av molekylär vätgas som genomsyrar det interstellära rymden i de flesta galaxer. Även om fysiken för stjärnbildning är komplex, De senaste åren har man sett betydande framsteg mot att förstå hur stjärnor bildas i en galaktisk miljö. Vad som i slutändan bestämmer nivån av stjärnbildning i galaxer, dock, förblir en öppen fråga.

I princip, två huvudfaktorer påverkar stjärnbildningsaktiviteten:Mängden molekylär gas som finns i galaxer och den tidsskala över vilken gasreservoaren utarmas genom att omvandla den till stjärnor. Medan gasmassan i galaxer regleras av en konkurrens mellan gasinflöden, utflöden och konsumtion, fysiken för omvandlingen av gas till stjärna är för närvarande inte väl förstådd. Med tanke på dess potentiellt kritiska roll, många ansträngningar har gjorts för att observera tidsskalan för gasutarmningen. Dock, dessa ansträngningar resulterade i motstridiga resultat delvis på grund av utmaningen att mäta gasmassor på ett tillförlitligt sätt givet nuvarande detektionsgränser.

Typisk stjärnbildning är kopplad till den totala gasreservoaren

Den aktuella studien från Institutet för beräkningsvetenskap vid universitetet i Zürich använder en ny statistisk metod baserad på Bayesiansk modellering för att korrekt redogöra för galaxer med oupptäckta mängder molekylärt eller atomärt väte för att minimera observationsbias. Denna nya analys visar att i typiska stjärnbildande galaxer, molekylärt och atomärt väte omvandlas till stjärnor under ungefär konstanta tidsskalor på 1 och 10 miljarder år, respektive. Dock, extremt aktiva galaxer ("starbursts") har visat sig ha mycket kortare tidsskalor för gasutarmning. "Dessa fynd tyder på att stjärnbildning verkligen är direkt kopplad till den övergripande gasreservoaren och därför bestäms av hastigheten med vilken gas kommer in i eller lämnar en galax, säger Robert Feldmann, professor vid Centrum för teoretisk astrofysik och kosmologi. I kontrast, den dramatiskt högre stjärnbildningsaktiviteten av stjärnutbrott har sannolikt ett annat fysiskt ursprung, såsom galaxinteraktioner eller instabiliteter i galaktiska skivor.

Denna analys är baserad på observationsdata från närliggande galaxer. Observationer med Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, Square Kilometer Array och andra observatorier lovar att undersöka gasinnehållet i ett stort antal galaxer över kosmisk historia. Det kommer att vara ytterst viktigt att fortsätta utvecklingen av statistiska och datavetenskapliga metoder för att exakt extrahera det fysiska innehållet från dessa nya observationer och för att helt avslöja mysterierna med stjärnbildning i galaxer.