O anchetă astronomică dezvăluie cum stelele masive au modelat galaxiile timpurii
Cercetătorii de la Universitatea din Utah au condus un studiu amplu cu Telescopul Spațial Hubble, menit să clarifice comportamentul stelelor masive din galaxiile apropiate care seamănă cu cele din universul timpuriu. Programul, numit Treasury of Extremely Metal-Poor O Stars (TEMPOS), folosește observații ultraviolete realizate cu spectrograful Cosmic Origins (COS) al Hubble pentru a analiza stele masive din șase galaxii pitice locale, cu metalicități foarte scăzute.
Stelele masive, cu mase de peste zece ori mai mari decât cea a Soarelui, sunt rare, dar au un impact major asupra galaxiilor gazdă. Ele emit radiații intense, pierd material prin vânturi stelare și explodează în final ca supernove, eliberând energie și material în gazul din jur. Prin încălzirea și reglarea gazului disponibil pentru formarea de noi stele, aceste stele influențează evoluția galaxiilor.
Metalicitatea descrie abundența elementelor mai grele decât hidrogenul și heliul. Galaxiile timpurii aveau mult mai puține astfel de elemente decât Calea Lactee de astăzi, iar stelele masive care se formau acolo aveau probabil proprietăți fizice diferite. Studiul TEMPOS a investigat 29 de stele masive din galaxii pitice cu metalicități sub o cincime din cea a Soarelui, combinând observații noi pentru 12 stele cu date existente.
Observațiile au arătat că viteza maximă a vânturilor stelare scade pe măsură ce metalicitatea scade, iar la metalicități sub aproximativ 10% din cea solară, declinul este mult mai abrupt decât se aștepta. Această descoperire sugerează că stelele extrem de sărace în metale pierd mai puțină masă, ceea ce le-ar putea afecta evoluția și modul în care influențează galaxiile din jur.
Echipa a măsurat și absorbția fierului în spectrele ultraviolete, dificil de detectat în medii sărace în metale. Rezultatele indică faptul că stelele din galaxiile bogate în oxigen au o absorbție a fierului mult mai puternică decât cele din galaxiile sărace în oxigen, ceea ce sugerează că fierul și oxigenul nu urmăresc întotdeauna aceleași tendințe. Această variație oferă primele date statistice solide pentru a înțelege cum se schimbă fizica stelelor masive în funcție de abundența fierului.
Studiul reprezintă doar începutul. Cercetătorii combină acum spectrele ultraviolete ale Hubble cu observații în lumină vizibilă de la Observatorul Keck din Hawaii, pentru a modela stelele în detaliu și a măsura abundențe chimice și rate de pierdere a masei. Aceste informații ar putea ajuta astronomii să interpreteze observațiile Telescopului Spațial James Webb asupra galaxiilor timpurii. Spectrele TEMPOS vor fi disponibile public prin Arhiva Mikulski pentru Telescoape Spațiale.
