เมื่อเปรียบเทียบกับกาแลคซีอื่น ๆ ในจักรวาลของเราทางช้างเผือกนั้นเป็นตัวละครที่ค่อนข้างบอบบาง ในความเป็นจริงมีกาแลคซีที่ส่องสว่างเป็นพันเท่าทางช้างเผือกนับพันครั้งเนื่องจากมีก๊าซอุ่นในเขตโมเลกุลกลางของจักรวาล (CMZ) ก๊าซนี้ถูกทำให้ร้อนโดยการก่อตัวของดาวฤกษ์จำนวนมากซึ่งล้อมรอบหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) ที่นิวเคลียสของกาแลคซี
แกนกลางของทางช้างเผือกนั้นมี SMBH (Sagittarius A *) และก๊าซทั้งหมดที่มันต้องการในการสร้างดาวดวงใหม่ แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างการก่อตัวดาวใน CMZ ของกาแลคซีของเรานั้นน้อยกว่าค่าเฉลี่ย ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติได้ทำการศึกษาขนาดใหญ่และครอบคลุมของ CMZ เพื่อค้นหาคำตอบว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนี้
การศึกษาเรื่อง“ การก่อตัวดาวฤกษ์ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง: มุมมอง SMA ของสันเขากาแลกติกเซ็นเตอร์” เพิ่งปรากฏขึ้นใน ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ การศึกษาครั้งนี้นำโดย Daniel Walker หอดูดาว ALMA และหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งชาติของญี่ปุ่นรวมถึงสมาชิกจากหอดูดาวหลายแห่งมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยต่างๆ
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขาทีมอาศัยเครื่องวัดสัญญาณวิทยุ Submillimeter Array (SMA) ซึ่งตั้งอยู่บน Maunakea ในฮาวาย สิ่งที่พวกเขาพบคือตัวอย่างของแกนมวลสูงสิบสามแกนใน "สันเขาฝุ่น" ของ CMZ ที่อาจเป็นดาวอายุน้อยในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แกนเหล่านี้มีมวลตั้งแต่ 50 ถึง 2150 มวลดวงอาทิตย์และมีรัศมีของ 0.1 - 0.25 พาร์เซก (0.326 - 0.815 ปีแสง)
พวกเขายังสังเกตเห็นการปรากฏตัวของวัตถุสองชนิดที่ดูเหมือนจะไม่เป็นที่รู้จักมาก่อนซึ่งเป็นดาวขนาดเล็กที่มีมวลสูง ขณะที่พวกเขาระบุในการศึกษาของพวกเขาสิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าดาวใน CMZ มีอัตราการก่อตัวเท่ากันกับที่อยู่ในดิสก์กาแลคซี
“ ดูเหมือนว่าจะยังเด็ก (ก่อนเข้าเรียน UCHII) ซึ่งหมายความว่าพวกเขาเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับการแสดงสภาพเริ่มต้นของดาวมวลสูงและกลุ่มย่อย เราเปรียบเทียบแกนทั้งหมดที่ตรวจพบกับแกนมวลสูงและเมฆในดิสก์กาแลกติกและพบว่าพวกมันมีความคล้ายคลึงกันอย่างกว้างขวางทั้งในแง่ของมวลและขนาดแม้ว่าจะถูกกดดันจากภายนอกซึ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นหลายเท่า”
เพื่อตรวจสอบว่าแรงดันภายนอกใน CMZ นั้นมากขึ้นทีมวิจัยได้ตรวจดูเส้นสเปกตรัมของโมเลกุลฟอร์มัลดีไฮด์และเมทิลไซยาไนด์เพื่อวัดอุณหภูมิของก๊าซและจลนศาสตร์ของมัน สิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมของก๊าซมีความปั่นป่วนสูงซึ่งนำพวกเขาไปสู่ข้อสรุปว่าสภาพแวดล้อมที่ปั่นป่วนของ CMZ มีหน้าที่ในการยับยั้งการก่อตัวดาวฤกษ์ที่นั่น
ขณะที่พวกเขาระบุในการศึกษาผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับสมมติฐานก่อนหน้านี้:
“ ความจริงที่ว่า> ร้อยละ 80 ของแกนกลางเหล่านี้ไม่แสดงอาการใด ๆ ของการก่อตัวดาวฤกษ์ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงทำให้เราสรุปได้ว่านี่เป็นหลักฐานเพิ่มเติมสำหรับเกณฑ์ความหนาแน่นวิกฤตที่เพิ่มขึ้นสำหรับการก่อตัวดาวใน CMZ วุ่นวาย.”
ดังนั้นในที่สุดอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ใน CMZ ไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับการเป็นก๊าซและฝุ่นจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะของสภาพแวดล้อมของก๊าซด้วย ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถแจ้งการศึกษาในอนาคตไม่เพียง แต่ทางช้างเผือก แต่รวมถึงกาแลคซีอื่นด้วยเช่นกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างหลุมดำมวลยวดยิ่ง (SMBHs) การก่อตัวดาวฤกษ์และวิวัฒนาการของกาแลคซี
นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาบริเวณศูนย์กลางของกาแลคซีเป็นเวลาหลายสิบปีด้วยความหวังในการพิจารณาว่าความสัมพันธ์นี้ทำงานอย่างไร และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันซึ่งบางส่วนบ่งชี้ว่าการก่อตัวดาวฤกษ์ถูกจับโดยการมีอยู่ของ SMBHs ในขณะที่คนอื่นไม่มีความสัมพันธ์กัน
นอกจากนี้การตรวจสอบเพิ่มเติมของ SMBHs และ Active Galactic Nuclei (AGNs) ได้แสดงให้เห็นว่าอาจไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างมวลของกาแลคซีและมวลของหลุมดำกลาง - อีกทฤษฎีที่นักดาราศาสตร์สมัครสมาชิกก่อนหน้านี้
ดังนั้นการเข้าใจว่าการก่อตัวดาวฤกษ์ดูเหมือนจะแตกต่างกันอย่างไรในกาแลคซีอย่างทางช้างเผือกสามารถช่วยเราไขปริศนาลึกลับอื่น ๆ เหล่านี้ได้ จากนั้นความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์และกาแลกซี่ในช่วงประวัติศาสตร์ของจักรวาล
