בהשוואה לכמה גלקסיות אחרות ביקום שלנו, שביל החלב הוא אופי עדין למדי. למעשה ישנן גלקסיות שהן זוהרות פי אלפים כמו שביל החלב, בגלל נוכחותו של גז חם באזור המרכז המולקולרי של הגלקסיה (CMZ). גז זה מחומם על ידי פרצי ענק של היווצרות כוכבים המקיפים את החור השחור הסופר-מסיבי (SMBH) בגרעין הגלקסיה.
ליבה של שביל החלב יש גם SMBH (מזל קשת A *) וכל הגז הדרוש לו בכדי ליצור כוכבים חדשים. אך משום מה היווצרות הכוכבים ב- CMZ של הגלקסיה שלנו פחות מהממוצע. כדי להתמודד עם תעלומה מתמשכת זו, צוות בינלאומי של אסטרונומים ערך מחקר גדול ומקיף של ה- CMZ כדי לחפש תשובות מדוע זה יכול להיות.
המחקר, שכותרתו "היווצרות כוכבים בסביבה בלחץ גבוה: נוף SMA של רכס האבק של המרכז הגלקטי" הופיע לאחרונה ב הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. את המחקר הוביל דניאל ווקר ממצפה הכוכבים הג'וינט של ה- ALMA והמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן, וכלל חברים ממספר מצפות כוכבים, אוניברסיטאות ומכוני מחקר.
לצורך המחקר, הסתמך הצוות על אינטרפרומטר הרדיו Submillimeter Array (SMA) שנמצא בראש מעונקאה בהוואי. מה שהם מצאו היה מדגם של שלוש עשרה ליבות בעלות מסה גבוהה ב"רכס האבק "של ה- CMZ שיכול להיות כוכבים צעירים בשלב הראשוני של ההתפתחות. גרעינים אלה נעו במסה בין 50 ל- 2150 מסות שמש ויש להם רדיוסים של 0.1 - 0.25 פרק (0.326 - 0.815 שנות אור).
הם גם ציינו את נוכחותם של שני חפצים שנראו כפרוטוסטרים צעירים ולא ידועים בעבר. כפי שהם קובעים במחקרם, כל זה הצביע על כך שכוכבים ב- CMZ היו בערך זהה להיווצרותם של אלה בדיסק הגלקטי, למרות היותם הבדלי לחץ עצומים:
"נראה כי כולם צעירים (לפני UCHII), כלומר הם מועמדים ראשוניים לייצוג התנאים הראשוניים של כוכבים גדולים ואשכולות משנה. אנו משווים את כל הליבות שזוהו עם גרעינים ועננים בעלי מסה גבוהה בדיסק הגלקטי ומגלים שהם דומים באופן כללי מבחינת ההמונים והגדלים שלהם, למרות שהם נתונים ללחצים חיצוניים שהם מספר סדרי גודל גדולים יותר. "
כדי לקבוע שהלחץ החיצוני ב- CMZ היה גדול יותר, הצוות צפה בקווים ספקטרליים של המולקולות פורמלדהיד ומתיל ציאניד למדידת טמפרטורת הגז והקינטיקה שלו. אלה הצביעו על כך שסביבת הגז הייתה סוערת מאוד, מה שהוביל אותם למסקנה שהסביבה הסוערת של ה- CMZ אחראית לעכב את היווצרות הכוכבים שם.
כפי שהם קובעים במחקר שלהם, תוצאות אלה היו בקנה אחד עם ההשערה הקודמת שלהן:
"העובדה ש- 80 אחוז מהליבות הללו לא מראים סימנים לפעילות יוצרת כוכבים בסביבה כל כך גבוהה בלחץ גבוה מביאה אותנו למסקנה שזו הוכחה נוספת לעלייה בסף הצפיפות הקריטית להיווצרות הכוכבים ב- CMZ עקב סערה. "
אז בסופו של דבר, קצב היווצרות הכוכבים ב- CMZ אינו תלוי רק בכך שהם הרבה גז ואבק, אלא באופי סביבת הגז עצמה. תוצאות אלה יכולות ליידע מחקרים עתידיים לא רק על שביל החלב, אלא גם על גלקסיות אחרות - במיוחד כשמדובר במערכת היחסים הקיימת בין חורים שחורים סופר-מסיביים (SMBH), היווצרות כוכבים והתפתחות הגלקסיות.
במשך עשרות שנים חקרו האסטרונומים את האזורים המרכזיים של הגלקסיות בתקווה לקבוע כיצד מערכת יחסים זו עובדת. ובשנים האחרונות אסטרונומים גילו תוצאות סותרות, שחלקן מעידות כי היווצרות הכוכבים נעצרת על ידי נוכחותם של SMBH בעוד שאחרים לא מראים קשר.
בנוסף, בדיקות נוספות של SMBHs וגרעינים גלקטיים פעילים (AGNs) הראו כי יתכן כי אין קשר בין מסת גלקסיה למסת החור השחור המרכזי שלה - תיאוריה נוספת שאסטרונומים מנויו עליה בעבר.
כיוון שכך, ההבנה כיצד ומדוע נראה כי היווצרות כוכבים שונה בגלקסיות כמו שביל החלב יכולה לעזור לנו לפתור את התעלומות האחרות הללו. מכאן, בוודאי שתתגלה הבנה טובה יותר של התפתחות כוכבים וגלקסיות במהלך ההיסטוריה הקוסמית.
