بالمقارنة مع بعض المجرات الأخرى في عالمنا ، فإن درب التبانة هي شخصية خفية إلى حد ما. في الواقع ، هناك مجرات مضيئة بألف مرة مثل درب التبانة ، بسبب وجود الغاز الدافئ في المنطقة الجزيئية المركزية للمجرة (CMZ). يتم تسخين هذا الغاز بواسطة رشقات نارية ضخمة من النجوم التي تحيط بالثقب الأسود الهائل (SMBH) في نواة المجرة.
يحتوي قلب درب التبانة أيضًا على SMBH (القوس A *) وجميع الغاز الذي يحتاجه لتشكيل نجوم جديدة. ولكن لسبب ما ، يكون تكوين النجوم في مجرتنا CMZ أقل من المتوسط. لمعالجة هذا اللغز المستمر ، أجرى فريق دولي من علماء الفلك دراسة كبيرة وشاملة لـ CMZ للبحث عن إجابات لسبب ذلك.
ظهرت الدراسة التي تحمل عنوان "تكوين النجوم في بيئة عالية الضغط: منظر SMA لحافة غبار مركز المجرة" مؤخرًا في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. قاد الدراسة دانيال ووكر من مرصد ALMA المشترك والمرصد الفلكي الوطني في اليابان ، وشمل أعضاء من مراصد متعددة وجامعات ومعاهد بحثية.
من أجل دراستهم ، اعتمد الفريق على مقياس التداخل الراديوي ذي المصفوفة الفرعية (SMA) ، والذي يقع على قمة موناكي في هاواي. ما وجدوه كان عينة من ثلاثة عشر نواة عالية الكتلة في "سلسلة الغبار" في CMZ والتي يمكن أن تكون نجومًا صغيرة في المرحلة الأولية من التطور. تراوحت هذه النوى في الكتلة من 50 إلى 2150 كتلة شمسية ولها نصف قطر 0.1 - 0.25 فرسخ (0.326 - 0.815 سنة ضوئية).
وأشاروا أيضًا إلى وجود شيئين بدا أنهما غير معروفين سابقًا ، شبابًا بروتوستارز ذوي الكتلة العالية. كما ذكروا في دراستهم ، فإن كل هذا يشير إلى أن النجوم في CMZ لديها نفس معدل التكوين مثل تلك الموجودة في القرص المجري ، على الرغم من اختلافات الضغط الضخمة:
"يبدو أن جميعهم من الشباب (ما قبل UCHII) ، مما يعني أنهم مرشحون رئيسيون لتمثيل الظروف الأولية للنجوم عالية الكتلة والمجموعات الفرعية. نقارن جميع النوى المكتشفة مع النوى عالية الغيوم والغيوم في قرص المجرة ونجد أنها متشابهة إلى حد كبير من حيث كتلها وأحجامها ، على الرغم من أنها تخضع لضغوط خارجية أكبر من عدة مرات من حيث الحجم. "
لتحديد أن الضغط الخارجي في CMZ كان أكبر ، لاحظ الفريق الخطوط الطيفية لجزيئات الفورمالديهايد وسيانيد الميثيل لقياس درجة حرارة الغاز وحركته. تشير هذه إلى أن بيئة الغاز كانت مضطربة للغاية ، مما أدى بهم إلى استنتاج مفاده أن البيئة المضطربة لـ CMZ مسؤولة عن منع تكوين النجوم هناك.
كما ذكروا في دراستهم ، كانت هذه النتائج متسقة مع فرضيتهم السابقة:
"حقيقة أن> 80 في المائة من هذه النوى لا تظهر أي علامات على نشاط تكوين النجوم في بيئة الضغط العالي هذه تقودنا إلى استنتاج أن هذا دليل إضافي على زيادة عتبة الكثافة الحرجة لتكوين النجوم في CMZ بسبب اضطراب."
لذلك ، في النهاية ، لا يعتمد معدل تكوين النجوم في CMZ فقط على وجود الكثير من الغاز والغبار ، ولكن على طبيعة بيئة الغاز نفسها. يمكن لهذه النتائج أن تثري الدراسات المستقبلية ليس فقط لدرب التبانة ، ولكن أيضًا للمجرات الأخرى - خاصة عندما يتعلق الأمر بالعلاقة الموجودة بين الثقوب السوداء الهائلة (SMBHs) ، وتشكيل النجوم ، وتطور المجرات.
لعقود ، درس علماء الفلك المناطق المركزية للمجرات على أمل تحديد كيفية عمل هذه العلاقة. وفي السنوات الأخيرة ، توصل علماء الفلك إلى نتائج متضاربة ، يشير بعضها إلى أن تكوين النجوم يتم إيقافه من خلال وجود SMBHs بينما لا يظهر البعض الآخر أي ارتباط.
بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الفحوصات الإضافية لـ SMBHs ونواة المجرة النشطة (AGNs) أنه قد لا يكون هناك أي ارتباط بين كتلة المجرة وكتلة الثقب الأسود المركزي - وهي نظرية أخرى اشترك فيها الفلكيون سابقًا.
على هذا النحو ، فإن فهم كيف ولماذا يبدو تكوين النجوم مختلفًا في المجرات مثل درب التبانة يمكن أن يساعدنا في الكشف عن هذه الألغاز الأخرى. من ذلك ، من المؤكد أن يظهر فهم أفضل لكيفية تطور النجوم والمجرات على مدار التاريخ الكوني.
