Hubble heeft hemelse sterrenhopen ontdekt, een ‘parelsnoer’ bij botsingen met sterrenstelsels

Wanneer verbazingwekkende kosmische gebeurtenissen zoals botsingen tussen sterrenstelsels plaatsvinden, veroorzaken ze interacties om nieuwe sterren en misschien wel nieuwe planeten te vormen die anders niet zouden zijn ontstaan. De zwaartekracht die botsingen tussen deze sterrenstelsels forceert, creëert getijdenstaarten: een lang, dun gebied van sterren en interstellair gas.

Het zicht van de Hubble-ruimtetelescoop is zo scherp dat hij clusters van pasgeboren sterren langs de getijdenstaarten kan zien hangen. Ze ontstaan ​​wanneer gasclusters onder invloed van de zwaartekracht instorten en in elke cluster ongeveer een miljoen pasgeboren sterren vormen.

Specifiek richtte NASA's Hubble-ruimtetelescoop zich op twaalf op elkaar inwerkende sterrenstelsels met lange, kikkervisjeachtige getijdenstaarten die bestaan ​​uit gas, stof en een grote populatie sterren. De opmerkelijke resolutie en ultraviolette gevoeligheid van Hubble hebben 425 clusters van pasgeboren sterren langs deze staarten onthuld, die eruit zien als slierten vakantielichtjes.

Elke cluster bevat maximaal een miljoen blauwe pasgeboren sterren.

Populaties in de getijdenstaarten zijn al tientallen jaren bekend. Wanneer sterrenstelsels op elkaar inwerken, trekken getijdenkrachten lange stromen gas en stof aan. Twee veel voorkomende voorbeelden zijn de antennes en muizen met hun lange, smalle, vingerachtige uitsteeksels.

Uit een onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society Astronomen gebruikten de nabij-infraroodmogelijkheden van NASA's Hubble-ruimtetelescoop om getijdenstaartclusters te bestuderen en hun leeftijd en massa te bepalen, samen met de eigenschappen van samensmeltende sterrenstelsels.

Michael Rudrak van Randolph-Macon College is de hoofdauteur van deze studie, samen met co-auteurs, waaronder ASU-wetenschappers Sanchaita Borthakur en Karen Knerman van de School of Earth and Space Exploration.

Een team van astronomen gebruikte een combinatie van nieuwe waarnemingen en archiefgegevens om de leeftijd en massa van getijdensterrenhopen te bepalen. Ze ontdekten dat deze clusters erg jong zijn, slechts 10 miljoen jaar oud. Het lijkt erop dat ze zich in dezelfde snelheid vormen langs staarten die zich duizenden lichtjaren uitstrekken.

“Deze waarnemingen vertellen ons hoe sterren ontstaan ​​en wat deze processen reguleert”, zegt assistent-professor Sanchaita Borthakur, een observationeel astronoom gespecialiseerd in extragalactische astronomie aan het Earth College van de Arizona State University. “Deze kennis is essentieel om te begrijpen hoe sterren in onze Melkweg ontstaan.” en ruimteverkenning.

Het lijkt erop dat de staarten de galactische spiraalarm pakken en deze de ruimte in strekken. Het buitenste deel van de arm wordt als een snoepje getrokken uit een zwaartekrachtgevecht tussen een paar op elkaar inwerkende sterrenstelsels.

Vóór de fusies waren sterrenstelsels rijk aan stofwolken van moleculair waterstof, die mogelijk inert zijn gebleven. Maar de wolken drongen samen en kwamen tijdens de ontmoetingen met elkaar in botsing. Dit comprimeerde de waterstof tot het punt dat het een vuurstorm van stergeboorte veroorzaakte.

Het lot van deze zwevende sterrenhopen is onzeker. Mogelijk blijven ze qua zwaartekracht intact en evolueren ze naar bolvormige sterrenhopen, zoals de sterrenhopen die buiten het vlak van ons Melkwegstelsel ronddraaien. Of ze kunnen zich verspreiden en een halo van sterren rond hun gaststelsel vormen, of overboord worden gegooid om intergalactische zwervende sterren te worden.

“Het is heel spannend om het resultaat te presenteren van meer dan twintig jaar werk aan sterrenhopen in getijdenstaarten, waarbij gebruik is gemaakt van gegevens uit verschillende Hubble-tijdperken in combinatie met die van andere telescopen”, zegt assistent-professor Karen Knirman. “Ik begon aan dit project te werken toen ik in 1999 een student was aan Penn State, en een aantal van dezelfde gegevens en resultaten worden hier gebruikt. We hebben aanvullende gegevens verkregen van het Hubble-programma waarin ik de (hoofdonderzoeker) was toen ik hier kwam aan ASU in 2007.” “.

Parelsnoer-stervorming kwam wellicht vaker voor in het vroege heelal, toen sterrenstelsels regelmatig met elkaar in botsing kwamen. Deze nabijgelegen sterrenstelsels die door Hubble zijn waargenomen, zijn een indicator van wat er lang geleden is gebeurd en stellen ons dus in staat in het verre verleden te kijken.

“Het is een verrassing om zoveel kleine objecten in de staarten te zien”, zegt Rudrak. “Dit vertelt ons veel over de efficiëntie van massavorming.” “Met behulp van getijdenstaarten bouw je nieuwe generaties sterren die anders misschien niet zouden hebben bestaan.”