Galaxerna som vaknade igen

Stjärnor bildas genom att förtätningar i rymdens glesa gas drar till sig mer material, ända tills det finns tillräckligt för att gasen ska kollapsa till ett klot och tända en fusionsprocess. Men om gasen är för varm – om partiklarna i gasen rör sig för fort – kan den inte samlas i tillräckligt täta moln.

När den första generationen stjärnor började lysa förändrades miljön i universum. Kall gas joniserades och värmdes upp. Det påverkade särskilt dvärggalaxer som innehöll mycket lite gas, och då kunde inga nya stjärnor längre uppstå. Det här är bakgrunden till en studie som astronomen Martin Rey vid Lunds universitet har gjort tillsammans med sina kollegor.

Vad upptäckte ni?
– De flesta dvärggalaxer vi ser innehåller bara gamla stjärnor. Men det finns några undantag, och de har varit svåra att förstå. Hur får de nytt bränsle? Vi simulerade dvärggalaxers utveckling från universums början till i dag, och hittade en mekanism som tillåter små galaxer att återupprätta stjärnbildning. Vissa dvärgar kan långsamt dra till sig ny gas. När tillräckligt mycket har ansamlats kollapsar det under sin egen tyngd och stjärnbildningen återstartas på en låg nivå som liknar den som har observerats i kända dvärggalaxer som Leo P och Leo T.

Varför är dvärggalaxer intressanta?
– Dvärggalaxer är de minsta galaxerna i universum, några av dem har bara en miljondel av Vintergatans storlek. För mig handlar det intressantaste med dem om mörk materia. Vi befinner oss i ett läge där vi trodde att vi visste ungefär vad mörk materia är, och vi letade efter den – men kunde inte hitta den. Nu gäller det att leta så att säga under varje sten. Om den mörka materian är mycket olik vad vi förväntar oss, så kommer det att ha observerbara konsekvenser för dvärggalaxerna – för hur många som finns, och hur stjärnorna rör sig i dem. Jag vill förstå hur dvärggalaxer bildas för att använda dem som testverktyg för mörk materia.

Vilken roll har simuleringar för astrofysiken?
– Jag skulle säga att det är helt nödvändigt. För att förstå vad vi ser behöver vi modellera vad det är. Innan det fanns datorer gjorde vi det med papper och penna. Nu har astrofysiken kommit långt, och modelleringen är en nyckeldel i arbetet. Simuleringarna är extremt komplicerade och projekten måste vara samarbeten. Koden vi använder har utvecklats över 20 års tid, och några av medförfattarna på vår artikel har ansvarat för delar av den koden.

Studie om hur stjärnor bildas i dvärggalaxer