lu.se

Fysiska institutionen

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Lundaforskare har kartlagt gåtfull stjärnbildning i universums minsta galaxer

2020-09-15

Astronomiforskaren Martin Rey står utanför institutionen för astronomi och teoretisk fysik i Lund. Foto av Johan Joelsson.

Astronomiforskaren Martin Rey har lett den nya studien om stjärnbildning i universums dvärggalaxer. Foto: Johan Joelsson.

Frågan hur stjärnor bildas i universums dvärggalaxer har länge gäckat världens astronomer. Nu kan en internationell forskargrupp slå fast att de slumrande smågalaxerna under många miljarder år samlar på sig gas. När denna plötsligt kollapsar under sin egen vikt och antänds uppstår nya stjärnor.

I universum finns cirka två tusen miljarder galaxer. Vår egen, Vintergatan, innehåller mellan 200 och 400 miljarder stjärnor. Detta kan jämföras med dvärggalaxerna, universums minsta, som kan innehålla mellan tiotusentals till någon miljard stjärnor. Hur stjärnorna bildas i dessa lilleputtgalaxer har länge varit okänt. Men i en ny studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society kan en forskargrupp, ledd från Lunds universitet, slå fast att dvärggalaxerna är kapabla att vila under flera miljarder år för att sedan börja bilda stjärnor på nytt.

– Man uppskattar att de här dvärggalaxerna slutade bilda stjärnor för cirka tolv miljarder år sedan. Vår studie visar att det troligtvis bara rör sig om ett tillfälligt uppehåll, säger Martin Rey, astronomiforskare vid Lunds universitet och den som lett studien.

Genom högupplösta datorsimuleringar kunde forskarna påvisa att stjärnbildningen i dvärggalaxerna upphörde som ett resultat av den upphettning och jonisering som uppstod på grund av det starka ljuset från de nyfödda stjärnorna. Även explosioner av så kallade vita dvärgar – små ljussvaga stjärnor uppbyggda av kärnan som återstår när normalstora stjärnor dör – bidrog till att stjärnbildningsprocessen i dvärggalaxerna stannade av.

– Våra simuleringar visar att dvärggalaxerna har en förmåga att samla på sig bränsle i form av gas som förmodligen kan antändas och bilda nya stjärnor. Detta förklarar stjärnbildningen i två befintliga dvärggalaxer som länge förbryllat astronomer, säger Martin Rey.

De datorsimuleringar som forskarna använt sig av i studien är bland de dyraste som kan göras inom fysiken. Varje simulering tar cirka två månader och motsvarar kraften från 40 bärbara datorer som körs dygnet runt. Nu fortsätter arbetet med att ta fram metoder som ännu bättre kan förklara processerna bakom stjärnbildningen i universums dvärggalaxer.

– Genom att fördjupa vår förståelse inom detta ämne hoppas vi bli bättre på att modellera astrofysiska processer så som stjärnexplosioner samt uppvärmning och kylning av gas. Dessutom fortsätter arbetet med att ta reda på hur många stjärnbildande dvärggalaxer det finns i universum, säger Martin Rey.

Förutom Lunds universitet har följande lärosäten deltagit i arbetet: University College London, University of Surrey, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon.

Den aktuella studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Länk till artikeln i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: "EDGE: from quiescent to gas-rich to star-forming low-mass dwarf galaxies"

Text och foto: Johan Joelsson