Undrar du över det där nyårslöftet att träna mer?

Goda nyheter från Vintergatans närmaste grannar, Magellanska molnen:det är aldrig för sent att bli aktiv.

Efter en "lat" start av stjärnbildning under de första miljarder åren av deras liv, både de stora och små magellanska molnen bildar nu nya stjärnor i snabb takt.

Astronomer från Sloan Digital Sky Survey (SDSS) kom fram till den slutsatsen genom att göra, och sedan analysera, de första detaljerade kemiska kartorna över galaxer bortom vår egen.

"Vi kartlade positionerna, rörelser, och kemisk sammansättning av tusentals stjärnor i dessa närliggande galaxer, " säger studieledaren David Nidever, en forskningsprofessor i fysik vid Montana State University med en gemensam utnämning vid National Optical Astronomical Observatory (NOAO). "Att läsa dessa kartor hjälper oss att rekonstruera historien om hur dessa galaxer bildade sina stjärnor."

De stora och små magellanska molnen är Vintergatans närmaste galaktiska grannar – följeslagargalaxer som en dag kommer att smälta samman med vår galax. De är uppkallade efter upptäcktsresanden Ferdinand Magellan, som ledde den första europeiska expeditionen som gick runt jorden. De två galaxerna är bara synliga från södra halvklotet, där de ser ljusa ut, skitiga moln. Även om människor har tittat på dem i årtusenden, detta är första gången astronomer har gjort en detaljerad karta över den kemiska sammansättningen av stjärnorna i dem.

"Eftersom dessa galaxer bara är synliga från södra halvklotet, vi behövde titta på dem från vårt teleskop i Chile, säger Jennifer Sobeck, en senior forskare vid University of Washington och projektledare för de södra operationerna av SDSS:s Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment 2 (APOGEE-2) undersökning. APOGEE-2 satte SDSS-instrument – ​​identiska med de på Sloan Foundation-teleskopet i New Mexico – på Irénée du Pont-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet i Chile. "De här kartorna är den första stora upptäckten som kommer ur vårt nya södra öga på himlen, ", tillade Sobeck.

Nyckeln till att göra dessa nya kartor är att samla in spektra av så många stjärnor som möjligt. Spektra är observationer av mängden ljus som stjärnor avger vid olika våglängder, eller färger. Spektra av stjärnor avslöjar många saker om dem, som hur de rör sig, deras temperatur, de kemiska grundämnen de innehåller, och deras stadium i stjärnans livscykel. APOGEE-2 South-spektrografen fungerar främst vid infraröda våglängder, längre än det mänskliga ögat kan se. Kartorna över de magellanska molnen som Nidevers team gjorde förlitade sig på spektras förmåga att avslöja stjärnornas kemiska sammansättning.

Att mäta de detaljerade kemiska förekomsterna i stjärnor kan ge både en klocka och en hastighetsmätare för stjärnbildning, på grund av hur elementen i vårt universum skapas. Väte och helium kom från Big Bang, men de flesta tyngre grundämnen bildades djupt inuti stjärnor, och släpps först i slutet av en stjärnas liv, ofta genom supernovaexplosioner. Det betyder att om du lägger ihop alla element som är tyngre än helium kan du se i alla stjärnor i en galax, summan ger ett mått på hur många stjärnor som galaxen har bildats under sin livstid. Vad mer, sammansättningen av stjärnor avslöjar sammansättningen av gasmolnet de var gjorda av, fungerar som en klocka för att registrera stjärnans ålder.

Teammedlem Sten Hasselquist från University of Utah förklarar, "stjärnor gör olika typer av element beroende på deras storlek. Tyngre stjärnor gör och släpper ut extra mängder av så kallade 'alfa-element, som kol, syre, neon, och magnesium." Tidigt i en galax historia, stjärnor lägger till många alfaelement till galaxen, men allt eftersom tiden går, takten för dessa alfaelement balanseras ut av andra element, gjorda av stjärnor med mindre massa – såvida inte en ny explosion av stjärnbildning inträffar och kastar ur balansen igen. "Med "klockan" för alla tunga element och "hastighetsmätaren" för alfaelement, vi kan göra detaljerade modeller för att rekonstruera takten för stjärnbildning genom en galax historia, ", tillägger Hasselquist.

Resultaten visar att både de stora och små magellanska molnen har haft en historia som skiljer sig mycket från Vintergatans. Deras stjärnors relativa överflöd av alfaelement kom i balans med mycket lägre värde av tunga element (tidigare tider) än Vintergatans, vilket indikerar ett "lat" första par miljarder år då få nya stjärnor bildades. Men alldeles nyligen, alfaelement har blivit rikligare, vilket indikerar en explosion av nya stjärnbildningar.

"Båda de magellanska molnen började med att göra stjärnor mycket långsamt, säger Christian Hayes från University of Virginia, en nyckelmedlem i forskargruppen. "Men inom de senaste två miljarder åren eller så, de blev plötsligt mycket mer aktiva. Vi tror att detta beror på samspelet mellan de magellanska molnen och varandra när de båda tumlade mot Vintergatan."

Under de kommande flera miljarder åren, båda magellanska molnen kommer att fortsätta att smälta samman med Vintergatan, när gravitationskraften i vår mycket större galax drar in dem, och kommer därför att börja bilda stjärnor i ännu högre takt än de gör nu. Nyligen arbete har visat att det stora magellanska molnet om cirka 2,5 miljarder år kommer att förbrukas av Vintergatan med en kosmisk explosion av stjärnbildning. Våra närmaste grannar kan ha haft ett lat förflutet, men de har varit mycket mer aktiva nyligen, och kommer att ha en mycket mer aktiv framtid. Det är aldrig för sent att bli aktiv.