Stervorming in moleculaire wolken voltrekt zich in een hoog tempo maar op uiterst inefficiënte wijze. Het meeste gas wordt snel verspreid door de straling van pasgeboren sterren. Een team onder leiding van de Nederlandse astronoom Diederik Kruijssen (Universiteit van Heidelberg, Duitsland) publiceert dit resultaat morgen in het tijdschrift Nature.
Kruijssen en collega’s (onder wie de Leidse astronoom Ewine van Dishoeck) baseren hun bevindingen op waarnemingen van het spiraalsterrenstelsel NGC300, dat zich bevindt op een afstand van zes miljoen lichtjaar van de aarde. Een van de openstaande vragen binnen de astrofysica is het bepalen van de mechanismen die stervorming aanjagen. Het team heeft nu voor het eerst de evolutie door de tijd heen gereconstrueerd van interstellaire wolken van gas en stof, en de stervormingsprocessen die zich in deze moleculaire wolken afspelen.
Uit de waarnemingen van NGC300 blijkt dat het stervormingsproces zich razendsnel voltrekt, maar tegelijkertijd uiterst inefficiënt. Het meeste interstellaire gas wordt niet omgezet in sterren, maar verspreid door de intense straling van de nieuwgeboren sterren in de wolk. De analyse toont aan dat de moleculaire wolken zeer korte levenscycli hebben als gevolg van deze sterke straling. De sterrenstelsels waarin ze zich bevinden zijn daardoor uiterst dynamische systemen, die continu van gedaante veranderen.
De tekst gaat verder onder de video
De resultaten lieten geen twijfel mogelijk: moleculaire wolken en jonge zware sterren bevinden zich zelden op dezelfde plek. Dit effect wordt sterker naarmate de schaal kleiner wordt en betekent dat sterren zeer snel worden gevormd en vervolgens in hetzelfde tempo hun ‘moederwolk’ verwoesten. Gas en jonge sterren vormen dus opeenvolgende fasen in de levenscyclus van moleculaire wolken.
Kruijssen licht toe: “Moleculaire wolken in NGC300 bestaan ongeveer 10 miljoen jaar en doen er slechts 1,5 miljoen jaar over om te worden verwoest, ruim voordat de meeste zware sterren de leeftijd hebben bereikt dat ze als supernova sterven.” Mélanie Chevance, onderzoeker in de groep van Kruijssen en coauteur van het artikel, voegt daaraan toe: “Door de intense straling van jonge sterren worden de moleculaire wolken uit elkaar gerukt en ontstaan er hete bellen van interstellair gas. Daardoor wordt uiteindelijk maar twee tot drie procent van de massa in deze wolken omgezet in sterren.”
Coauteur Ewine van Dishoeck benadrukt hoe belangrijk ALMA is voor dit soort onderzoek: "Dankzij dit observatorium kunnen we nu eindelijk individuele wolken in andere sterrenstelsels dan onze Melkweg in kaart brengen; voordat ALMA operationeel werd was de scherpte die we konden bereiken een factor 50 lager en was alles één grote wazige vlek.”
De astronomen willen hun telescopen nu richten op grote aantallen nabije en verre sterrenstelsels om met hun nieuwe methode te onderzoeken hoe stervorming zich gedurende de hele geschiedenis van het heelal heeft voltrokken.