Galaxer ses ofta som gnistrande av stjärnor, men de innehåller även gas och damm. Nu, ett team ledd av UCLA-astronomer har använt nya data för att visa att stjärnor är ansvariga för att producera damm på galaktiska skalor, ett fynd som överensstämmer med långvarig teori. Damm är viktigt eftersom det är en nyckelkomponent i steniga planeter som jorden.

Denna forskning publiceras online idag i Astrofysiska tidskriftsbrev .

Jean Turner, en UCLA-professor vid avdelningen för astronomi och fysik, hennes doktorand S. Michelle Consiglio, och två andra medarbetare observerade en galax ungefär 33 miljoner ljusår bort. Forskarna fokuserade på denna galax, kallas "II Zw 40, " eftersom den kraftfullt bildar stjärnor och därför användbar för att testa teorier om stjärnbildning. "Denna galax har en av de största stjärnbildande regionerna i det lokala universum, sa Turner.

Forskarna, ledd av Consiglio, fick bilder av II Zw 40 med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array-teleskopet. Detta teleskop, ligger i Chiles Atacamaöknen, består av en uppsättning av 66 individuella teleskop som fungerar som ett enda stort observatorium. Under 2011, Turner tog ett tre månader långt sabbatsår från UCLA för att förbereda Atacama Array för att användas av det astronomiska samfundet. "Jag hjälpte till med att minska data och tjänstgjorde som astronom i tjänst, " Hon sa.

Teleskopet är känsligt för ljus i millimeter- och submillimeterdelen av det elektromagnetiska spektrumet, bara något kortare än mikrovågor. För att fånga den här typen av ljus krävs ett teleskop på hög höjd – det här är byggt på en platå vid 16, 400 fot - eftersom "jordens atmosfär börjar absorberas mycket starkt vid dessa våglängder, ", sa Turner. "Alla ALMA-forskare arbetar på lägre höjd eftersom du inte kan tänka bra på den höjden, " tillade hon.

Consiglio och hennes team observerade den centrala regionen II Zw 40, en del av galaxen med två unga stjärnhopar, var och en innehåller ungefär en miljon stjärnor. Genom att avbilda II Zw 40-stjärnhopar vid olika våglängder, de konstruerade en karta som spårade dammet i galaxen. Astronomiskt damm — mestadels gjort av kol, kisel och syre - är utbredd i universum. "Om du tittar på Vintergatan på himlen, det ser lite fläckigt och fläckigt ut. Det beror på att damm blockerar ljuset, sa Turner.

Forskarna testade om platsen för galaxens stoft överensstämde med platsen för galaxens stjärnhopar. De fann att det var:Consiglio och hennes team visade att stoft från II Zw 40 var koncentrerat inom ungefär 320 ljusår från stjärnhoparna. "Allt dammet är fokuserat nära dubbelklustret, " sade Turner. Denna observation stödde deras hypotes att stjärnor är ansvariga för att producera damm. "Den dubbla klustret är en "sotfabrik" som förorenar sin lokala miljö, " sa Consiglio.

Forskare har länge teoretiserat att stjärnor producerar damm genom att driva ut de element som smälter djupt in i deras inre, berikar sina värdgalaxer på grundämnen som är tyngre än väte och helium. Dock, astronomiska data har hittills inte backat upp det påståendet. "Människor har letat efter denna storskaliga berikning av galaxer, men de har inte sett det förut, ", sa Turner. "Vi ser anrikning i galaxskala och vi ser tydligt varifrån den kommer."

Forskarna föreslår att dammberikningen är så uppenbar i II Zw 40-talets stjärnhopar eftersom de innehåller ett stort antal mycket ungar, massiva stjärnor, som är producenter av damm. "De evolutionära tidsskalorna för dessa stjärnor är tillräckligt korta för att du ser dammet innan det har en chans att spridas väldigt långt från sin källa, ", sa Turner. "Vi tittar på det bästa stället att se dammberikning, i stora stjärnhopar, " lade Consiglio till.

Dessa nya resultat motiverar teamet att observera fler stjärnhopar. "Detta är en ögonblicksbild av en dubbelkluster vid en ålder i en galax, ", sa Turner. "Vårt mål nu är att hitta andra källor och titta på dem i olika stadier av evolutionen för att bättre förstå utvecklingen av dessa gigantiska stjärnhopar och hur de berikar sin miljö i damm."