A Hubble égi csillaghalmazokat, egy „gyöngysort” fedezett fel galaxisütközések során

Amikor elképesztő kozmikus események, például galaxisütközések történnek, kölcsönhatásokat váltanak ki, új csillagokat és talán új bolygókat hozva létre, amelyek egyébként nem jöttek volna létre. A gravitációs erő, amely e galaxisok ütközését kényszeríti ki, árapály-farkat hoz létre – csillagokból és csillagközi gázokból álló hosszú, vékony régiót.

A Hubble Űrteleszkóp látása olyan éles, hogy újszülött csillaghalmazokat lát az árapály-farok mentén. Akkor keletkeznek, amikor a gázhalmazok a gravitáció hatására összeomlanak, és minden halmazban körülbelül egymillió újszülött csillagot képeznek.

Pontosabban, a NASA Hubble Űrteleszkópja 12 kölcsönhatásban lévő galaxisra összpontosított, amelyek hosszú, ebihal-szerű árapályfarokkal rendelkeznek, amelyek gázból, porból és nagy számú csillagpopulációból állnak. A Hubble figyelemre méltó felbontása és ultraibolya érzékenysége 425 újszülött csillaghalmazt tárt fel e farok mentén, amelyek úgy néznek ki, mint egy ünnepi fénysor.

Minden halmaz legfeljebb egymillió kék újszülött csillagot tartalmaz.

Az árapály-farok populációi évtizedek óta ismertek. Amikor a galaxisok kölcsönhatásba lépnek, a gravitációs árapály-erők hosszú gáz- és porfolyamokat vonnak be. Két gyakori példa erre az antennák és az egerek hosszú, keskeny, ujjszerű vetületeikkel.

Egy nemrégiben megjelent tanulmányban A Royal Astronomical Society havi közleményei A csillagászok a NASA Hubble Űrteleszkópjának közeli infravörös képességeit használták az árapály-farok-halmazok tanulmányozására, koruk és tömegük meghatározására, valamint az egyesülő galaxisok tulajdonságainak meghatározására.

Michael Rudrak, a Randolph-Macon College munkatársa ennek a tanulmánynak a vezető szerzője, olyan társszerzőkkel, mint az ASU tudósai, Sanchaita Borthakur és Karen Knerman, a Föld- és Űrkutatási Iskolából.

Egy csillagászcsoport új megfigyelések és archív adatok kombinációját használta fel az árapály-csillaghalmazok korának és tömegének meghatározására. Azt találták, hogy ezek a klaszterek nagyon fiatalok, mindössze 10 millió évesek. Úgy tűnik, ugyanolyan sebességgel alakulnak ki a több ezer fényév hosszúságú farok mentén.

„Ezek a megfigyelések elárulják, hogyan keletkeznek a csillagok, és mi szabályozza ezeket a folyamatokat” – mondta Sanchaita Borthakur adjunktus, extragalaktikus csillagászat, az Arizonai Állami Egyetem Földi Kollégiumának extragalaktikus csillagászata. „Ez a tudás elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük, hogyan keletkeznek csillagok galaxisunkban.” és az űrkutatás.

Úgy tűnik, hogy a farok megfogja a galaktikus spirál kart, és kiterjeszti az űrbe. A kar külső része úgy húzódik, mint egy kölcsönhatásban lévő galaxispár közötti gravitációs kötélhúzás.

Az egyesülések előtt a galaxisok gazdagok voltak molekuláris hidrogén porfelhőiben, amelyek közömbösek maradhattak. De a felhők összezsúfolódtak és egymásnak ütköztek a találkozások során. Ez annyira összenyomta a hidrogént, hogy a csillagszületés tűzviharát váltotta ki.

Ezeknek a felfüggesztett csillaghalmazoknak a sorsa bizonytalan. Gravitációs szempontból érintetlenek maradhatnak, és gömb alakú csillaghalmazokká fejlődhetnek, például olyanok, amelyek Tejút-galaxisunk síkján kívül keringenek. Vagy szétszóródhatnak, és csillagokból álló glóriát alkothatnak befogadó galaxisuk körül, vagy kieshetnek, hogy intergalaktikus vándorcsillagokká váljanak.

„Nagyon izgalmas bemutatni az árapály-farok csillaghalmazain végzett több mint két évtizedes munka csúcspontját a Hubble különböző korszakaiból származó adatok és más teleszkópok adatainak felhasználásával” – mondta Karen Knirman adjunktus. „1999-ben kezdtem el dolgozni ezen a projekten, amikor egyetemista voltam a Penn State-ben, és itt is ugyanazokat az adatokat és eredményeket használjuk fel. További adatokat szereztünk a Hubble programból, amelyben én voltam a (vezető kutató) amikor eljöttem. az ASU-nak 2007-ben.”

A gyöngysoros csillagképződés gyakoribb lehetett a korai univerzumban, amikor a galaxisok gyakran ütköztek egymással. Ezek a Hubble által megfigyelt közeli galaxisok azt jelzik, hogy mi történt régen, és így lehetővé teszik számunkra, hogy a távoli múltba tekintsünk.

„Meglepetés, hogy ennyi apró tárgyat látunk a farokban” – mondta Rudrak. „Ez sokat elárul a tömegképzés hatékonyságáról.” „Az árapály-farok használatával olyan csillagok új generációit építheti fel, amelyek egyébként nem léteztek volna.”