Wyścigi rzadko kiedy przychodzą na myśl astronomii. Chociaż przybliżone oszacowanie wymagań dotyczących zawalenia się jest omawiane we wstępnych zajęciach z astrofizyki (patrz: Kryterium Mass Jeans), to sformułowanie pomija kilka elementów, które wchodzą w grę w prawdziwym wszechświecie. Niestety dla astronomów efekty te mogą być subtelne, ale znaczące, ale ich rozplątywanie jest przedmiotem niedawnego artykułu przesłanego na serwer preprint arXiv.
Kryterium masy dżinsów uwzględnia chmurę gazu tylko w izolacji. To, czy się zapadnie, zależy od tego, czy gęstość jest wystarczająco wysoka. Ale jak wiemy, gwiazdy nie tworzą się w izolacji; Tworzą się w gwiezdnych żłobkach, które tworzą setki do tysięcy gwiazd. Te formujące się gwiazdy kurczą się pod wpływem grawitacji, a przez to rozgrzewają się. Zwiększa to lokalne ciśnienie i spowalnia skurcz, a także emituje dodatkowe promieniowanie, które również wpływa na całą chmurę. Podobnie wiatry słoneczne (cząstki płynące z powierzchni formowanych gwiazd) i supernowe mogą również zakłócać dalsze powstawanie. Te mechanizmy sprzężenia zwrotnego są celem nowego badania grupy astronomów kierowanego przez Laurę Lopez z University of California Santa Cruz.
Aby zbadać, w jaki sposób działa każdy mechanizm sprzężenia zwrotnego, grupa wybrała Mgławicę Tarantula (aka 30 Doradus lub NGC 2070), jeden z największych regionów formowania się gwiazd łatwo dostępnych dla astronomów, ponieważ znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana. Region ten został wybrany ze względu na jego duży rozmiar kątowy, co pozwoliło zespołowi na uzyskanie dobrych rozdzielczości przestrzennych (aż do skal mniejszych niż kilka sekund), a także znajdowało się znacznie powyżej płaszczyzny własnej galaktyki, aby zminimalizować zakłócenia ze źródeł gazu w naszej własnej galaktyce .
Aby przeprowadzić badanie, zespół Lopeza podzielił 30 Dor w 441 poszczególnych regionów, aby ocenić, jak działa każdy mechanizm sprzężenia zwrotnego w różnych częściach mgławicy. Każde „pudełko” składało się z kolumny przecinającej mgławicę, która była zaledwie 8 częściami w bok, aby zapewnić wystarczającą jakość danych w całym spektrum, ponieważ obserwacje były wykonywane od teleskopów radiowych po promieniowanie rentgenowskie i wykorzystywane dane z Spitzer i Hubble.
Być może nic dziwnego, że zespół odkrył, że różne mechanizmy informacji zwrotnej odgrywały różne role w różnych miejscach. Zamknij centralną gromadę gwiazd (<50 parsek), ciśnienie promieniowania zdominowało wpływ na gaz. W dalszej kolejności silniejszą rolę odgrywało ciśnienie gazu. Innym potencjalnym mechanizmem sprzężenia zwrotnego był mechanizm wzbudzania „gorącego” gazu przez emisję promieniowania rentgenowskiego. Zespół odkrył, że chociaż istnieje znaczna ilość tego materiału, gęstość mgławicy jest niewystarczająca, aby go uwięzić i pozwolić mu mieć duży wpływ na ogólne ciśnienie. Raczej opisali tę część jako „wyciekającą z porów”.
Badania te są jednymi z pierwszych, które obserwacyjnie badają na dużą skalę wiele mechanizmów zaproponowanych przez teoretyków w przeszłości. Chociaż takie badania mogą wydawać się nieistotne, te mechanizmy sprzężenia zwrotnego będą miały duży wpływ na rozkład mas gwiezdnych (znany jako początkowa funkcja masy). Ten rozkład określa, które względne ilości masywnych gwiazd pomagają tworzyć ciężkie pierwiastki i napędzają chemiczną ewolucję galaktyk jako całości.
