Un team internazionale di astronomi ha smentito una convinzione di lunga data su come si formano le stelle.
Dagli anni '50, gli astronomi credevano che gruppi di stelle appena nate obbedissero alle stesse regole di formazione stellare, il che significava che il rapporto tra stelle massicce e stelle più leggere era praticamente lo stesso dalla galassia alla galassia. Per ogni stella 20 volte più massiccia del Sole o più grande, ad esempio, ci sarebbero 500 stelle uguali o inferiori alla massa del Sole.
“Questa è stata un'idea davvero utile. Sfortunatamente sembra non essere vero ”, ha affermato il leader della ricerca del team, il dott. Gerhardt Meurer della Johns Hopkins University di Baltimora.
Questa distribuzione di massa di stelle appena nate si chiama "funzione di massa iniziale" o FMI. La maggior parte della luce che vediamo dalle galassie proviene dalle stelle di massa più elevate, mentre la massa totale nelle stelle è dominata dalle stelle di massa inferiori che non possono essere viste, quindi l'FMI ha implicazioni nel determinare con precisione la massa di galassie. Misurando la quantità di luce proveniente da una popolazione di stelle e apportando alcune correzioni per l'età delle stelle, gli astronomi possono utilizzare il FMI per stimare la massa totale di quella popolazione di stelle.
I risultati per diverse galassie possono essere confrontati solo se il FMI è lo stesso ovunque, ma il team del Dr. Meurer ha mostrato che questo rapporto tra stelle neonate ad alta massa e bassa massa differisce tra le galassie. Piccole galassie "nane", per esempio, formano molte più stelle a bassa massa del previsto.
Per arrivare a questa scoperta, il team del Dr. Meurer ha usato le galassie nell'HIPASS Survey (HI Parkes All Sky Survey) fatto con il radiotelescopio Parkes vicino a Sydney, in Australia. È stato utilizzato un sondaggio radio perché le galassie contengono quantità sostanziali di idrogeno gassoso neutro, la materia prima per formare le stelle e l'idrogeno neutro emette onde radio.
Il team ha misurato due traccianti di formazione stellare, emissioni ultraviolette e H-alfa, in 103 delle galassie di rilevamento utilizzando il satellite GALEX della NASA e il telescopio ottico CTIO da 1,5 m in Cile.
La selezione di galassie sulla base del loro idrogeno neutro ha dato un campione di galassie di molte forme e dimensioni diverse, imparziali per la loro storia di formazione stellare.
L'emissione di H-alfa traccia la presenza di stelle molto massicce chiamate O stelle, la nascita di una stella con una massa più di 20 volte quella del Sole.
L'emissione UV traccia sia le stelle O sia le stelle B meno massicce - complessivamente, stelle più di tre volte la massa del Sole.
Il team di Meurer ha scoperto che il rapporto tra le emissioni di H-alfa e UV varia da galassia a galassia, il che implica che anche l'FMI lo ha fatto, almeno all'estremità superiore.
"Questo è un lavoro complicato e abbiamo necessariamente tenuto conto di molti fattori che influenzano il rapporto tra H-alfa e emissione UV, come il fatto che le stelle B vivono molto più a lungo delle stelle O", ha affermato il dott. Meurer.
Il team del Dr. Meurer suggerisce che il FMI sembra essere sensibile alle condizioni fisiche della regione di formazione stellare, in particolare alla pressione del gas. Ad esempio, è molto probabile che stelle massicce si formino in ambienti ad alta pressione come ammassi stellari strettamente legati.
I risultati del team consentono una migliore comprensione di altri fenomeni recentemente osservati che hanno sconcertato gli astronomi, come la variazione del rapporto tra H-alfa e luce ultravioletta in funzione del raggio all'interno di alcune galassie. Questo ora ha senso poiché il mix stellare varia quando la pressione diminuisce con il raggio, proprio come la pressione varia con l'altitudine sulla Terra.
Il lavoro conferma i tentativi suggeriti dapprima da Veronique Buat e collaboratori in Francia nel 1987, e poi uno studio più sostanziale dello scorso anno di Eric Hoversteen e Karl Glazebrook su Johns Hopkins e Swinburne University che ha suggerito lo stesso risultato.
Fonte: CSIRO
