En del stjärnor kan ha bildats i fluffiga molekylmoln i det tidiga universum

 

Bild https://www.kyushu-u.ac.jp/en  Molekylmoln i Lilla magellanska molnet. En infraröd bild av Lilla magellanska molnet observerad av Europeiska rymdorganisationen ESA:s (ESA) rymdobservatorium Herschel. Cirklar visar de positioner som observerats av ALMA-teleskopet, med motsvarande förstorade bild av det observerade molekylmolnet från radiovågor som sänds  från kolmonoxid. De förstorade bilderna inramade i gult indikerar trådliknande strukturer. Bilderna i den blå ramen indikerar fluffiga former. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tokuda et al., ESA/Herschel)

Forskare från Kyushu University i samarbete med Osaka Metropolitan University har upptäckt att vissa stjärnor verkar ha bildats i "fluffiga" molekylmoln i det tidiga universum.

Forskarlagets observationer fokuserades på Lilla magellanska molnet (SMC), en dvärggalax till Vintergatan i en miljö lik det tidiga universums. Med hjälp av radioteleskopet ALMA i Chile fann de att ungefär 40 procent av de observerade molekylmolnen i SMC hade en "fluffig" form, i kontrast till den trådliknande struktur som är typiska för molekylmoln i Vintergatan. 

Upptäckten tyder på att miljön, särskilt förekomsten av tunga grundämnen kan spela en avgörande roll för att upprätthålla den trådliknande strukturen från vilken planetsystem kan formas. Stjärnor uppkommer i rymden där det finns gas och stoftmoln. Dessa molekylmoln kan sträcka sig över hundratals ljusår och ge upphov till tusentals stjärnor. Även om mycket är känt om en stjärnas livscykel är dess tillblivelse fortfarande inte helt förstådd.

Lilla Magellanska molnet innehåller endast omkring en femtedel av de tunga grundämnen som finns i Vintergatan vilket gör galaxen till en idealisk galax för att studera den kosmiska miljön i det tidiga universum. Att observera molekylmoln inom SMC var dock en utmaning på grund av avståndet och dessas låga metallicitet.

Forskarna observerade molekylmoln inuti SMC med hjälp av ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). De fann att vissa moln uppvisade en trådliknande struktur medan andra var fluffiga.

Denna skillnad i form tillskrevs temperaturvariationer i molnen. Studien tyder på att en tillräcklig tillgång på tunga grundämnen spelar en avgörande roll för att upprätthålla den trådliknande strukturen något som kan vara avgörande för bildandet av planetsystem. Framtida forskning kommer att jämföra  resultaten med observationer av molekylmoln i miljöer med många tunga grundämnen som i Vintergatan för att få ytterligare insikter om bildandet och utvecklingen av molekylmoln och av universum.

Upptäcktens resultat publicerades i The Astrophysical Journal och utmanar förståelsen av stjärnors tillblivelse beroende på plats (molekylmolns struktur) och kan omforma vår förståelse av stjärnbildning i grunden.