การวิเคราะห์แสงที่มีพลังมากที่สุดในดาราจักรได้เปิดเผยว่าเราอาจเข้าใจผิดเกี่ยวกับอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก

รังสีแกมมาที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปที่เกิดขึ้นระหว่างการกำเนิดดาวเผยให้เห็นว่าดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นในอัตรา 4-8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี นั่นอาจดูเหมือนไม่มากนัก แต่มากกว่าประมาณการในปัจจุบันถึงสองถึงสี่เท่า ซึ่งบ่งชี้ว่ากาแลคซีที่บ้านของเราไม่ได้สงบนิ่งอย่างที่เราคิดไว้

• บทความอื่น ๆ : theglasslady.net

และสิ่งนี้มีความหมายที่สำคัญต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาราจักรของเราและสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา เนื่องจากอัตราที่ดาวเกิดและตายสามารถเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีโดยรวมของดาราจักรได้เอกสารที่อธิบายการค้น พบนี้นำโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์โทมัส ซีเกิร์ตแห่งมหาวิทยาลัยเวิร์ซบวร์กในเยอรมนี ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในAstronomy & Astrophysicsและมีอยู่ในเซิร์ฟเวอร์เตรียมพิมพ์arXiv

ดวงดาวเป็นโรงงานผลิตองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นในจักรวาลของเรา แกนกลางของพวกมันคือเตาหลอมนิวเคลียร์ หลอมรวมอะตอมเข้าด้วยกันเพื่อทำให้พวกมันกลายเป็นอะตอมที่ใหญ่ขึ้นกว่าเดิม เมื่อพวกมันตาย ความตายอันรุนแรงของพวกมันจะพ่นองค์ประกอบที่หนักกว่าเหล่านี้ออกไปในอวกาศระหว่างดวงดาว ล่องลอยไปในก้อนเมฆหรือถูกพาขึ้นไปในดาวดวงใหม่ที่กำลังก่อตัวขึ้น การระเบิดซูเปอร์โนวาของพวกมันก็มีพลังเช่นกันหล่อหลอมองค์ประกอบที่หนักกว่าที่แกนของพวกมันไม่สามารถรองรับได้

เช่นเดียวกับการตายของพวกเขา การเกิดของดวงดาวก็มีพลังเช่นกัน พวกมันก่อตัวจากกลุ่มก้อนหนาแน่นในเมฆฝุ่นและก๊าซระหว่างดวงดาว ยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงและดูดกลืนวัตถุจากอวกาศรอบตัวอย่างตะกละตะกลาม จนกว่าจะมีแรงดันและความร้อนเพียงพอในแกนกลางของพวกมันเพื่อจุดชนวนหลอมรวม เมื่อทำเช่นนั้น พวกมันเริ่มปล่อยลมดาวฤกษ์ที่ทรงพลังพัดอนุภาคออกไปในอวกาศ และไอพ่นที่พุ่งออกจากขั้วของอนุภาคก็เร่งความเร็วไปตามสนามแม่เหล็กของดาวทารก

องค์ประกอบหนึ่งที่ทราบว่าเป็นผลมาจากการตายของดาวคือไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของอะลูมิเนียมที่เรียกว่าอะลูมิเนียม-26 Aluminium-26 อยู่ได้ไม่นานนัก มีครึ่งชีวิต717,000ปี และเมื่อมันสลายตัว มันจะสร้างรังสีแกมมาที่ความยาวคลื่นเฉพาะ

แต่อะลูมิเนียม-26 ก็มีอยู่ในเมฆมวลสารจำนวนมากที่ล้อมรอบดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัว หากความเร็วของสสารที่ตกลงสู่ดาวฤกษ์มีค่ามากกว่าความเร็วของเสียง คลื่นกระแทกจะก่อตัวขึ้นและสร้างรังสีคอสมิก เมื่อรังสีชนกับไอโซโทปในฝุ่น เช่น อะลูมิเนียม-27 และซิลิกอน-28 พวกมันสามารถผลิตไอโซโทปอะลูมิเนียม-26 ได้

ดังนั้น เมื่อพิจารณาถึงปริมาณรังสีแกมมาในจักรวาลที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีของอะลูมิเนียม-26 นักดาราศาสตร์สามารถประมาณอัตราที่ดาวฤกษ์ที่สร้างไอโซโทปก่อตัวและตายในทางช้างเผือก และใช้ข้อมูลนั้นเพื่อกำหนดภาพรวม อัตราการเกิดดาวฤกษ์

การประมาณการในปัจจุบันสำหรับอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแล็กซีทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ที่เปลี่ยนเป็นดาวฤกษ์ทุกปี เนื่องจากดาวส่วนใหญ่ในทางช้างเผือกมีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์มาก โดยเฉลี่ยแล้วจะมีดาวประมาณหกหรือเจ็ดดวงต่อปี

ซีเกิร์ตและเพื่อนร่วมงานได้ทำการสำรวจสำมะโนรังสีแกมมาของอะลูมิเนียม-26 ในกาแลคซี และดำเนินการสร้างแบบจำลองเพื่อดูกลไกการผลิตที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับปริมาณแสงที่สังเกตได้มากมาย พวกเขาพบว่าแบบที่ดีที่สุดคืออัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ประมาณ 4-8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ต่อปี หรือมากถึงประมาณ 55 ดวงต่อปี

ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุงเกี่ยวกับค่าประมาณนี้ แบบจำลองนี้ไม่ได้สร้างรังสีแกมมาของทางช้างเผือกเหมือนที่สังเกตได้ในปัจจุบัน และระยะทางของแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาอาจทำให้ค่าประมาณสุดท้ายเปลี่ยนแปลงได้ แต่ก็ยากที่จะวัด นี่คือเหตุผลที่นักวิจัยสามารถให้ช่วงอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ได้เท่านั้น แทนที่จะเป็นมวลที่เจาะจง