En kæmpe ung stjerne, mange gange solens masse sammen med en sky af gas og støv, der omgiver den, faldt ind i synsfeltet på Herschel-kredsløbets teleskop.
Protostaren, der modtog den astronomiske betegnelse RCW 120, er kun nogle få titusinder af år gammel, og hvor termonukleære reaktioner endnu ikke er begyndt, har en masse 8-10 gange solens masse og er omgivet af en sky, der indeholder omkring 200 gange mere stof end i Solsystem.
Hvis gas og støv fra denne sky fortsætter med at falde på protostaren, kunne det antænde og blive til en af de lyseste gigantiske stjerner i vores galakse - Mælkevejen.
”Det er de store stjerner, der kontrollerer den dynamiske og kemiske udvikling af galaksen,” siger Dr. Annie Zavagno fra det Astrofysiske laboratorium i Marseille.”Massive stjerner genererer tunge elementer som jern og skubber dem ind i det interstellare rum. Og når de afslutter deres liv i en supernovaeksplosion, fylder de galaktisk rum med energi."
De eksisterende teorier om stjernedannelse kan ikke forklare eksistensen af stjernegenstande med en masse, der overstiger solens masse med mere end 10 gange. Den hårde stråling, der udsendes af sådanne stjerner, bør sprænge de omgivende skyer af gas og støv og således begrænse deres vækst. På samme tid kender astronomer stjerner med en masse på 120 eller flere gange større end Solen.
For øvrig kunne stjernen RCW 120 som mange andre, inklusive dem med planeter, astronomer have opdaget meget tidligere, hvis de oprindeligt havde brugt en mere nøjagtig søgemetode.
Ifølge tidsskriftet Nature er Lyman-alpha-linjemetoden, som forskere stadig bruger til at opdage galakser milliarder af lysår væk fra Jorden, faktisk kun ved at finde en galakse i ti!
* * *
Salgsfremmende video:
Astronomer har mistanke om dette i lang tid, men kun Matthew Hayes fra Universitetet i Genève og hans kolleger, der brugte udstyr fra Det Europæiske Sydlige Observatoriums VLT-teleskop, var de første til at bekræfte disse antagelser med observationsdata.
”Astronomer har altid vidst, at en brøkdel af galakserne i Lyman-alpha-efterforskning mangler, men nu har vi estimater for første gang. Antallet af ubesvarede galakser er markant,”sagde Hayes.
For at teste deres hypotese studerede forskere den samme del af stjernehimmelen, hvor galakser er placeret, hvor lyset rejser til Jorden i 10 milliarder år. Ved hjælp af to af de fire otte-meter-teleskoper, der udgør VLT, estimerede astronomer antallet af galakser ved hjælp af standard Lyman-alpha-metoden og fra en anden spektralserie, H-alpha, opdaget af schweiziske Johann Balmer. Strålingen svarende til forskellige linjer adskiller sig i bølgelængde.
For at H-alfa-linien skal vises, er elektronikken nødt til at bevæge sig mellem det andet niveau og niveauerne der ligger over. Da brintatomer med en elektron i det andet niveau er meget sjældne i det interstellare medium, kan sådant lys passere næsten uhindret gennem skyer af støv og gas og absorbere det meste af strålingen svarende til Lyman-alpha-linjen.
Derfor konkluderer forskerne, at søgningen efter galakser, der bruger H-alpha, er meget mere effektiv end søgningen ved hjælp af den traditionelle metode. På grund af absorption af stråling forblev cirka ni ud af ti galakser ubemærket.
”Nu hvor vi ved, hvor meget lys der manglede, kan vi begynde at arbejde på meget mere nøjagtige repræsentationer af kosmos og bedre forstå, hvor hurtigt stjerner dukkede op på forskellige tidspunkter i universets liv,” bemærker en anden forfatter af opdagelsen, Miguel Mas-Hesse.
Andrey Kleshnev