Bild på den simulerade lokala gruppen som används för artikeln. Vänster, bild av mörk materia; till höger, gasdistribution. De tre huvudgalaxerna i den lokala gruppen (MW, M31 och M33) är indikerade. Kredit:CLUES simuleringsteam
Historiskt trodde de flesta forskare att när en satellitgalax väl har passerat nära sin modergalax med högre massa, dess stjärnbildning skulle sluta eftersom den större galaxen skulle ta bort gasen från den, lämnar den urtagen av det material som den skulle behöva för att göra nya stjärnor. Dock, för första gången, ett team ledd av Arianna di Cintio, en forskare vid Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), har visat med numeriska simuleringar att så inte alltid är fallet. Resultaten av studien publicerades nyligen i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society ( MNRAS ).
Genom att använda sofistikerade simuleringar av hela den lokala gruppen av galaxer, inklusive Vintergatan, Andromedagalaxen och deras respektive satellitgalaxer, forskarna har visat att satelliterna inte bara kan behålla sin gas utan också kan uppleva många nya episoder av stjärnbildning precis efter att ha passerat nära pericentrum av sin modergalax (minsta avstånd de når från dess centrum).
Satellitgalaxerna i den lokala gruppen visar en mängd olika stjärnbildningshistorier, vars ursprung inte tidigare har kunnat förstås fullt ut. Med hjälp av hydrodynamiska simuleringar inom projektet Constrained Local UniversE (CLUES) studerade författarna stjärnbildningshistorien för satellitgalaxer som liknar Vintergatans i ett kosmologiskt sammanhang.
Medan i de flesta fall gasen från satelliten sugs ut av modergalaxen på grund av gravitationsverkan och överför sig till den större galaxen (avbryter stjärnbildningen i satelliten, i en process som kallas accretion), i cirka 25 % av provet fann de att stjärnbildningen tydligt förbättrades av denna interaktiva process.
Resultaten visar att topparna för stjärnbildning är korrelerade med satellitens närpassage runt modergalaxen, och ibland genom samverkan mellan två satelliter. Forskarna identifierade två nyckelegenskaper för stjärnbildningen:Satelliten måste komma in i modergalaxen med en stor reserv av kall gas, och ett minsta avstånd som inte är för litet, så att stjärnor kan bildas på grund av komprimering av gasen. Tvärtom, galaxer som passerar för nära modergalaxen, eller till en modergalax med lite gas, tas av sin gas och förlorar därmed möjligheten att bilda nya stjärnor.
"Satelitters passage sammanfaller också med toppar i stjärnbildningen av deras modergalaxer, vilket antyder att denna mekanism orsakar utbrott av stjärnor lika i både modergalaxer och satelliter, i överensstämmelse med nyare studier av stjärnbildningens historia i vår egen galax, " förklarar Arianna di Cintio, huvudförfattaren på tidningen.
"Detta är mycket viktigt när vi försöker förstå hur stjärnbildning produceras i de mindre dvärggalaxerna i vår lokala grupp, en olöst fråga, " tillägger hon.
Detta fynd kommer att kasta ljus över episoder av stjärnbildning som observeras i dvärggalaxerna i den lokala gruppen, som Carina och Fornax, ger en attraktiv förklaring av deras existens. Det kräver också en revidering av de teoretiska modellerna som används för att förklara bildandet av stjärnor i dvärggalaxer.