Tempo powstawania gwiazd w galaktykach

Naukowcy finansowani ze środków UE połączyli obserwacje pochodzące z licznych misji kosmicznych, aby pogłębić obecny stan wiedzy na temat sposobu, w jaki powstawanie gwiazd wpływa na ewolucję galaktyk. W ramach projektu HER-SFR badacze przeanalizowali pomiary uzyskane przy użyciu kosmicznego teleskopu Spitzera (SST), teleskopu Galaxy Evolution Explorer (GALEX) oraz misji kosmicznych Herschel i Planck, aby przyjrzeć się komponentom galaktyki w szerokim zakresie długości fali.

Młode gwiazdy świecą szczególnie jasno w regionie ultrafioletowym widma elektromagnetycznego, którego pomiary uzyskano za pomocą teleskopu GALEX. Jednak gwiazdy powstają w chmurach gazu i pyłu (i z nich są jednocześnie zbudowane), a światło, które emitują jest przynajmniej częściowo absorbowane. W efekcie pył ogrzewa się, a następnie ponownie promieniuje światło w porcji podczerwieni, którą można wykryć spektrografem Spitzera.

W oparciu o dane z satelitów Herschel i Planck członkowie projektu HER-SFR zbadali całość spektralnej dystrybucji energii emisji gazów – od podczerwieni po submilimetrowe długości fali. Dzięki połączeniu różnych pomiarów wykorzystanych do obliczenia SFR, możliwe było dokonanie korelacji krzyżowej i tym sposobem skalibrowanie różnych metod ich oszacowania.

Przede wszystkim sklasyfikowano regiony powstawania gwiazd w galaktykach karłowatych, Wielkim Obłoku Magellana (LMC) i pobliskiej galaktyce M33, w zależności od ich morfologii. Jako dane do modeli fotojonizacji wykorzystano obserwacje w podczerwieni i obserwacje dokonane z użyciem teleskopów naziemnych. Krok ten był niezbędny do odtworzenia rozkładu gazu i pyłu wokół masywnych gwiazd.

Następnie dla każdego obiektu w próbkach obliczono SFR, jako wskaźników powstawania gwiazd używając podczerwonej linii H-alfa i ultrafioletowej emisji kontinuum. Różnice między dwoma szacunkowymi SFR dostarczyły długo poszukiwanych dowodów na to, że ucieczka jonizujących fotonów z regionów powstawania gwiazd wpływa na ich obliczenie.

Ponadto modelowanie całkowitej dystrybucji energii spektralnej emisji pyłu wykazało, że promieniowanie gwiezdne pozbawia galaktyki podgrzanego pyłu. Wyniki projektu HER-SFR przyczynią się do wieloletnich badań nad związkiem między ewolucją galaktyk a ich aktywnością w zakresie kształtowania gwiazd.