Hubble udforsker dannelsen og udviklingen af ​​stjernehobe i den store magellanske sky

Ligesom mennesker på samme alder kan variere meget i udseende og form, det samme gør samlinger af stjerner eller stjerneaggregater. Nye observationer fra NASA/ESA Hubble-rumteleskopet tyder på, at kronologisk alder alene ikke fortæller hele historien, når det kommer til udviklingen af ​​stjernehobe.

Tidligere forskning i dannelsen og udviklingen af ​​stjernehobe har antydet, at disse systemer har tendens til at være kompakte og tætte, når de dannes, før de udvides med tiden til at blive klynger af både små og store størrelser. Nye Hubble-observationer i den store magellanske sky (LMC)-galaksen har øget vores forståelse af, hvordan størrelsen af ​​stjernehobe i LMC ændrer sig med tiden.

Stjernehobe er aggregater af mange (op til en million) stjerner. De er aktive systemer, hvori de gensidige gravitationsinteraktioner mellem stjernerne ændrer deres struktur over tid (kendt af astronomer som "dynamisk evolution"). På grund af sådanne interaktioner, tunge stjerner har en tendens til gradvist at synke mod det centrale område af en stjernehob, mens lavmassestjerner kan flygte fra systemet. Dette forårsager en progressiv sammentrækning af hobens kerne over forskellige tidsskalaer og betyder, at stjernehobe med samme kronologiske alder kan variere meget i udseende og form på grund af deres forskellige "dynamiske aldre".

Beliggende næsten 160.000 lysår fra Jorden, LMC er en satellitgalakse i Mælkevejen, som er vært for stjernehobe, der dækker en bred vifte af aldre. Dette adskiller sig fra vores egen Mælkevejsgalakse, som primært indeholder ældre stjernehobe. Fordelingen af ​​størrelser som funktion af alder observeret for stjernehobe i LMC er meget forvirrende, da de unge klynger alle er kompakte, mens de ældste systemer har både små og store størrelser.

Alle stjernehobe, herunder dem i LMC, har vist sig at være vært for en speciel type genoplivede stjerner kaldet blå eftersiddere. Under visse omstændigheder, stjerner modtager ekstra brændstof, der fylder dem op og gør dem markant lysere. Dette kan ske, hvis en stjerne trækker sagen væk fra en nabo, eller hvis de støder sammen.

Som et resultat af dynamisk aldring, tungere stjerner synker mod midten af ​​en hob, efterhånden som hoben ældes, i en proces, der ligner sedimentation, kaldet "central adskillelse". Blå eftersiddere er lyse, gør dem relativt nemme at observere, og de har høje masser, hvilket betyder, at de er påvirket af central segregation og kan bruges til at estimere den dynamiske alder af en stjernehob.

Francesco Ferraro fra universitetet i Bologna i Italien og hans team brugte Hubble-rumteleskopet til at observere blå eftersiddere i fem (samtidige) gamle LMC-stjernehobe med forskellige størrelser og lykkedes med at rangere dem i forhold til deres dynamiske alder.

"Vi påviste, at forskellige strukturer af stjernehobe skyldes forskellige niveauer af dynamisk aldring:De er i forskellig fysisk form på trods af, at de blev født på samme kosmiske tidspunkt. Det er første gang, at effekten af ​​dynamisk aldring har været målt i LMC-klyngerne", siger Ferraro.

"Disse resultater præsenterer spændende områder for yderligere forskning, da de afslører en ny og værdifuld måde at læse de observerede mønstre af LMC-stjernehobe, giver nye hints om klyngedannelseshistorien i LMC-galaksen, " tilføjer medforfatter Barbara Lanzoni.

Holdets papir vil blive vist i Natur astronomi .