W Drodze Mlecznej może powstawać znacznie więcej gwiazd, niż dotychczas sądzono. Ile przybywa ich w ciągu roku?

W tym artykule:

1. Źródła promieniowania gamma
2. Jak zaobserwować narodziny gwiazd?
3. Ile gwiazd powstaje rocznie w Drodze Mlecznej?

W Drodze Mlecznej znajduje się przynajmniej 100 miliardów gwiazd, podaje NASA. Nie jest to jednak liczba stała. Gwiazdy wypalają się i wybuchają. Równocześnie z obłoków materii powstają nowe słońca, wewnątrz których zaczyna zachodzić fuzja jądrowa.

Tempo ich pojawiania się w naszej galaktyce nie jest duże. Naukowcy oszacowali, że każdego roku w gwiazdy zamienia się materia o masie odpowiadającej masom dwóch Słońc. Ponieważ większość gwiazd Drogi Mlecznej jest lżejsza od Słońca, odpowiada to narodzinom średnio sześciu albo siedmiu gwiazd rocznie.

Wielkości te mogą być jednak poważnie niedoprecyzowane. Tak wynika z artykułu przyjętego do publikacji w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”. Praca zespołu kierowanego przez astrofizyka Thomasa Siegerta z Uniwersytetu w Würzburgu na razie znajdujące się na serwisie preprintów naukowych arXiv.org.

Źródła promieniowania gamma

Powstawanie gwiazd to proces, który trudno jest obserwować bezpośrednio. Gwiezdne żłobki bywają ukryte w gęstych chmurach gazu i pyłu. Jednak z powstawaniem gwiazd – podobnie jak z ich umieraniem – związana jest emisja promieniowania gamma, które można wykryć.

Rozbłyski gamma, najbardziej energetyczne zdarzenia kosmiczne, to efekt rozpadu promieniotwórczego ciężkich jąder atomów. W wybuchu supernowych powstaje radioaktywny izotop glin-26 (Al-26). Zostaje wyrzucony wraz z innymi pierwiastkami w przestrzeń kosmiczną. Glin-26 ma – jak na kosmos – dość krótki okres rozpadu połowicznego. Wynosi on 717 tys. lat. Gdy izotop rozpada się (tworząc stabilny magnez-26), emitowane jest m.in. promieniowanie gamma.

Jak zaobserwować narodziny gwiazd?

Supernowe nie są jednak jedynymi zdarzeniami, w którego efekcie w kosmosie pojawia się izotop Al-26. Dwa lata temu w „The Astrophysical Journal” ukazała się praca dowodząca, że pewne ilości glinu-26 tworzą się w obłokach materii otaczających nowopowstające gwiazdy.

Kiedy materia opadająca na gwiazdę ma prędkość większą niż prędkość dźwięku, powstaje fala uderzeniowa. Zostaje wówczas wyemitowane promieniowanie kosmiczne, czyli wysokoenergetyczne cząstki (głównie protony). Promieniowanie dociera do otaczającej młodą gwiazdę chmury materii. Pod jego wpływem obecne w niej izotopy – glin-27 i krzem-28 – mogą zamieniać się w radioaktywny glin-26.

Wykrycie promieniowania gamma, którego źródłem jest jego rozpad, pozwala więc wnioskować o tempie nie tylko śmierci, ale i narodzin gwiazd.

Astronomowie obserwują tajemniczy obiekt. Rozciąga się w centrum naszej Galaktyki

Tajemnicza plama składa się z pozostałości po kolizji dwóch gwiazd i dryfuje wokół supermasywnej czarnej dziury w sercu Drogi Mlecznej. Od lat budziła zainteresowanie astronomów. Wyniki 20...

Ile gwiazd powstaje rocznie w Drodze Mlecznej?

Zespół Thomasa Siegert wykorzystał dane o promieniowaniu gamma w Galaktyce. Na ich podstawie naukowcy opracowali model, najlepiej wyjaśniający powstawanie tego promieniowania z rozkładu glinu-26. Wynik pozwolił oszacować, w jakim tempie w naszej Galaktyce tworzą się nowe gwiazdy.

Jak się okazało, tak obliczone tempo formowania się gwiazd było wyższe niż dotychczasowe założenia dla Drogi Mlecznej. Naukowcy policzyli, że w naszej galaktyce co roku w gwiazdy zamieniania jest materia o masie odpowiadającej czterem do ośmiu mas Słońca. To oznacza, że każdego roku w galaktyce przybywa maksymalnie do 55 gwiazd.

Szacunki te mogą być w przyszłości poprawione. Pomogą w tym dokładniejsze pomiary promieniowania gamma i lepsze rozpoznanie źródeł, z którego pochodzi. Jednak już wiadomo, że Droga Mleczna nie jest wcale tak niemrawą galaktyką, za jaką uchodziła. Gdyby faktycznie potwierdziło się, że powstaje w niej 55 gwiazd rocznie, oznaczałoby to, że na wytworzenie miliarda nowych gwiazd potrzebuje tylko nieco ponad 18 mln lat.

Źródła: ScienceAlert, arXiv.org, The Astrophysical Journal

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com