Området för stjärnformationen Rho Ophiuchi observerad av ESA Gaia-satelliten. De lysande prickarna är stjärnhopar med de massiva och yngsta stjärnorna i regionen. De mörka filamenten spårar gas- och dammfördelningen, där de nya stjärnorna föds. Detta är inte en konventionell fotografisk bild utan resultatet av integrationen av all mottagen strålning från satelliten under de 22 månaderna av kontinuerliga mätningar genom olika filter på rymdfarkosten. Kredit:ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO
Ett team ledd av forskare från Institute of Cosmos Sciences vid University of Barcelona (ICCUB, UB-IEEC) och Besançon Astronomical Observatory har analyserat data från Gaia-satelliten och funnit att en kraftig stjärnbildningssprängning inträffade i Vintergatan omkring 3, 000 miljoner år sedan. Under denna process, mer än 50 procent av stjärnorna som skapade den galaktiska skivan kan ha fötts. Dessa resultat härleds från kombinationen av avstånden, färger och magnitud på stjärnorna som mättes av Gaia med modeller som förutsäger deras utbredning i vår galax. Studien har publicerats i tidskriften Astronomi &Astrofysik .
Som en låga bleknar när det inte finns någon gas i cylindern, rytmen av stjärnbildningen i Vintergatan, drivs av avsatt gas, spås minska långsamt och på ett kontinuerligt sätt när den befintliga gasen släcks. Resultaten av studien visar att även om denna process ägde rum under de första 4, 000 miljoner år av Vintergatans skivbildning, en allvarlig stjärnbildning brast, eller "stellar baby boom, " inverterade denna trend. En gasrik satellitgalax slogs samman med Vintergatan, och kunde ha introducerat nytt bränsle och återaktiverat processen för stjärnbildning. Denna mekanism skulle förklara fördelningen av avstånd, åldrar och massor som uppskattas från data hämtade från den europeiska rymdorganisationen Gaia-satelliten.
"Tidsskalan för denna stjärnbildning sprack, tillsammans med den stora stjärnmassan som är involverad i processen – tusentals miljoner solmassor – tyder på att skivan i vår galax inte hade en stadig och pausad evolution. Det kan ha drabbats av en yttre störning som började för cirka 5 miljarder år sedan, sa Roger Mor, ICCUB-forskare och första undertecknare av artikeln.
"Vi har kunnat ta reda på detta genom att analysera de exakta avstånden för mer än 3 miljoner stjärnor i solmiljön, " säger Roger Mor. "Tack vare dessa data, vi kunde upptäcka mekanismerna som styrde evolutionen för mer än 8 till 10 miljarder år sedan i vår galax skiva, som inte är mer än det ljusa band vi ser på himlen en mörk natt och utan ljusföroreningar." Liksom i många forskningsområden nuförtiden, dessa fynd är möjliga tack vare tillgången på kombinationen av en stor mängd oöverträffad precisionsdata, och många timmars datoranvändning.
Kosmologiska modeller förutspår att vår galax skulle ha vuxit på grund av sammansmältningen med andra galaxer, ett faktum som har konstaterats av andra studier som använder Gaia-data. En av dessa sammanslagningar kan vara orsaken till den allvarliga stjärnbildningssprängningen som upptäcktes i denna studie.
Fördelning av 3 miljoner stjärnor som användes i denna stdy för att upptäcka stjärnbildningen brast för 2-3 miljarder år sedan. Gaia angav avståndet för vart och ett av dessa objekt på den galaktiska skivan. Nedan, ett schema av Vintergatans spiralarmar. Kredit:University of Barcelona
"Faktiskt, toppen av stjärnbildningen är så tydlig, till skillnad från förutsägelser från tidigare Gaia-datatillgänglighet, att vi ansåg det nödvändigt att behandla dess tolkning tillsammans med experter på kosmologisk utveckling av yttre galaxer, " konstaterar Francesca Figuerars, lektor vid institutionen för kvantfysik och astrofysik vid UB, ICCUB-medlem och undertecknare av artikeln.
Santi Roca-Fàbrega från Complutense University of Mardid, en expert på stjärnmodellering och medförfattare, sa, "De erhållna resultaten matchar vad de nuvarande kosmologiska modellerna förutspår, och vad mer är, vår galax sett från Gaias ögon är ett utmärkt kosmologiskt laboratorium där vi kan testa och konfrontera modeller i större skala i universum."
