צוות אסטרונומים בינלאומי התחיל באמונה ארוכת שנים בנוגע לאופן היווצרותם של כוכבים.
מאז שנות החמישים האסטרונומים האמינו שקבוצות של כוכבים שזה עתה נולדו צייתו לאותם כללי היווצרות כוכבים, מה שאומר שהיחס בין כוכבים מאסיביים לכוכבים בהירים היה פחות או יותר זהה מגלקסיה לגלקסיה. לכל כוכב גדול פי 20 יותר מהשמש או גדול יותר, למשל, יהיו 500 כוכבים השווים או פחות ממסת השמש.
"זה היה רעיון מועיל באמת. לרוע המזל נראה שזה לא נכון, "אמר מנהיג מחקר הצוות ד"ר ג'רהרד מאורר מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור.
תפוצה המונית זו של כוכבים שזה עתה נולדו נקראת 'פונקצית המסה הראשונית', או IMF. מרבית האור שאנו רואים מהגלקסיות מגיע מכוכבי המסה הגבוהים ביותר, בעוד שהמסה הכוללת בכוכבים נשלטת על ידי כוכבי המסה התחתונים שלא ניתן לראות, כך שלקרן המטבע הבינלאומית יש השלכות בקביעת מדויק של מסת הגלקסיות. על ידי מדידת כמות האור מאוכלוסיית כוכבים, וביצוע כמה תיקונים לגילאי הכוכבים, אסטרונומים יכולים להשתמש בקרן המטבע הבינלאומית כדי להעריך את המסה הכוללת של אוכלוסיית הכוכבים ההיא.
ניתן להשוות בין תוצאות לגלקסיות שונות רק אם קרן המטבע הבינלאומית זהה בכל מקום, אך הצוות של ד"ר מאורר הראה כי יחס זה של כוכבי יילוד בעלי המסה גבוהה למוני נמוך שונה בין הגלקסיות. גלקסיות קטנות, "גמדיות", למשל, יוצרות הרבה יותר כוכבים בעלי מסה נמוכה מהצפוי.
כדי להגיע לממצא זה, הצוות של ד"ר מאורר השתמש בגלקסיות בסקר HIPASS (HI Parkes All Sky Survey) שנעשה באמצעות טלסקופ הרדיו פארקס ליד סידני, אוסטרליה. סקר רדיו שימש מכיוון שגלקסיות מכילות כמויות ניכרות של גז מימן ניטרלי, חומר הגלם ליצירת כוכבים והמימן הנייטרלי פולט גלי רדיו.
הצוות מדד שני עוקבים של היווצרות כוכבים, פליטות אולטרה סגולות ופליטות H-alpha, ב -103 מהגלקסיות הסקרות באמצעות הלוויין GALEX של נאס"א ועם הטלסקופ האופטי 1.5 מ"ט CTIO בצ'ילה.
בחירת גלקסיות על בסיס המימן הנייטרלי שלהן נתנה מדגם של גלקסיות בעלות צורות וגדלים רבים ושונים, ללא משוא פנים בהיסטוריה של היווצרות הכוכבים שלהם.
פליטת H-alpha מתחקה אחר נוכחותם של כוכבים מאסיביים מאוד הנקראים כוכבי O, הולדתו של כוכב בעל מסה העולה על 20 מכפי השמש.
פליטת ה- UV, מתייחסת גם לכוכבי O וגם לכוכבי B הפחות מאסיביים - בסך הכל, כוכבים יותר משלושה ממסת השמש.
צוותו של מאורר מצא כי היחס בין פליטת H-alpha לפליטת UV משתנה מגלקסיה לגלקסיה, מה שמרמז כי קרן המטבע הבינלאומית עשתה זאת, לפחות בקצה העליון.
"זו עבודה מסובכת, ובהכרח היינו צריכים לקחת בחשבון גורמים רבים המשפיעים על היחס של H-alpha לפליטת UV, כמו העובדה שכוכבי B חיים הרבה יותר מכוכבי O", אמר ד"ר מאור.
הצוות של ד"ר מאורר מציע כי נראה כי קרן המטבע הבינלאומית רגישה לתנאים הפיזיים של האזור היוצר כוכבים, במיוחד לחץ הגז. לדוגמה, סביר להניח שכוכבים גדולים יוצרים סביבות בלחץ גבוה כמו אשכולות כוכבים כבולים היטב.
תוצאות הצוות מאפשרות הבנה טובה יותר של תופעות אחרות שנצפו לאחרונה שהעלו אסטרונומים תמוהים, כמו וריאציה של יחס H-alpha לאור אולטרה סגול כפונקציה של רדיוס בחלק מהגלקסיות. זה הגיוני כעת כיוון שהתערובת הכוכבת משתנה ככל שהלחץ יורד ברדיוס, ממש כמו שהלחץ משתנה עם הגובה על כדור הארץ.
העבודה מאשרת הצעות מהוססות שהועלו לראשונה על ידי ורוניק בואט ומשתפי הפעולה בצרפת בשנת 1987, ואחר כך מחקר מהותי יותר בשנה שעברה של אריק הוברשטיין וקארל גלזרברוק שעבד מאוניברסיטאות ג'ונס הופקינס וסווינבורן שהציע את אותה התוצאה.
מקור: CSIRO
