Galaktisk fyrværkeri:Nye ESO-billeder afslører fantastiske træk ved nærliggende galakser

Et hold af astronomer har frigivet nye observationer af nærliggende galakser, der ligner farverigt kosmisk fyrværkeri. Billederne, opnået med European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT), vise forskellige komponenter af galakserne i forskellige farver, giver astronomer mulighed for at lokalisere unge stjerner og den gas, de varmer op omkring dem. Ved at kombinere disse nye observationer med data fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), hvor ESO er partner, holdet hjælper med at kaste nyt lys over, hvad der udløser gas til at danne stjerner.

Astronomer ved, at stjerner er født i gasskyer, men hvad sætter gang i stjernedannelsen, og hvordan galakser som helhed spiller ind i det, forbliver et mysterium. For at forstå denne proces, et team af forskere har observeret forskellige nærliggende galakser med kraftige teleskoper på jorden og i rummet, scanning af de forskellige galaktiske områder involveret i stjernefødsler.

"For første gang løser vi individuelle enheder af stjernedannelse over en bred vifte af steder og miljøer i en prøve, der godt repræsenterer de forskellige typer af galakser, siger Eric Emsellem, en astronom ved ESO i Tyskland og leder af de VLT-baserede observationer udført som en del af projektet Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). "Vi kan direkte observere den gas, der føder stjerner, vi ser selv de unge stjerner, og vi er vidne til deres udvikling gennem forskellige faser."

Emsellem, som også er tilknyttet universitetet i Lyon, Frankrig, og hans team har nu frigivet deres seneste sæt galaktiske scanninger, taget med instrumentet Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) på ESO's VLT i Atacama-ørkenen i Chile. De brugte MUSE til at spore nyfødte stjerner og den varme gas omkring dem, som oplyses og varmes op af stjernerne og fungerer som en rygende pistol for igangværende stjernedannelse.

De nye MUSE-billeder bliver nu kombineret med observationer af de samme galakser taget med ALMA og udgivet tidligere i år. ALMA, som også ligger i Chile, er særligt velegnet til at kortlægge kolde gasskyer - de dele af galakser, der leverer det råmateriale, som stjerner dannes ud af.

Ved at kombinere MUSE- og ALMA-billeder kan astronomer undersøge de galaktiske områder, hvor stjernedannelsen finder sted, i forhold til hvor det forventes at ske, for bedre at forstå, hvad der udløser, booster eller holder fødslen af ​​nye stjerner tilbage. De resulterende billeder er fantastiske, tilbyder et spektakulært farverigt indblik i stjernernes planteskoler i vores nabogalakser.

"Der er mange mysterier, vi ønsker at opklare, " siger Kathryn Kreckel fra University of Heidelberg i Tyskland og PHANGS-teammedlem. "Fødes stjerner oftere i specifikke områder af deres værtsgalakser - og, hvis så, hvorfor? Og efter at stjerner er født, hvordan påvirker deres udvikling dannelsen af ​​nye generationer af stjerner?"

Astronomer vil nu være i stand til at besvare disse spørgsmål takket være den rigdom af MUSE- og ALMA-data, som PHANGS-holdet har fået. MUSE indsamler spektre – "stregkoderne" som astronomerne scanner for at afsløre egenskaberne og naturen af ​​kosmiske objekter – på hvert enkelt sted inden for dets synsfelt, giver således meget rigere information end traditionelle instrumenter. Til PHANGS-projektet, MUSE observerede 30.000 tåger af varm gas og indsamlede omkring 15 millioner spektre af forskellige galaktiske områder. ALMA observationer, på den anden side, tillod astronomer at kortlægge omkring 100.000 koldgasområder på tværs af 90 nærliggende galakser, producerer et hidtil uset skarpt atlas over stjernernes planteskoler i det nære univers.

Ud over ALMA og MUSE, PHANGS-projektet indeholder også observationer fra NASA/ESA Hubble-rumteleskopet. De forskellige observatorier blev udvalgt for at give holdet mulighed for at scanne vores galaktiske naboer ved forskellige bølgelængder (synlig, nær-infrarød og radio), hvor hvert bølgelængdeområde afslører distinkte dele af de observerede galakser. "Deres kombination giver os mulighed for at undersøge de forskellige stadier af stjernefødslen - fra dannelsen af ​​stjernenes børnehaver til begyndelsen af ​​selve stjernedannelsen og den endelige ødelæggelse af børnehaverne af de nyfødte stjerner - mere detaljeret end det er muligt med individuelle observationer , " siger PHANGS-teammedlem Francesco Belfiore fra INAF-Arcetri i Firenze, Italien. "PHANGS er første gang, vi har været i stand til at samle et så komplet billede, tager billeder, der er skarpe nok til at se de individuelle skyer, stjerner, og stjernetåger, der angiver dannelse af stjerner."

Arbejdet udført af PHANGS-projektet vil blive yderligere finpudset af kommende teleskoper og instrumenter, såsom NASAs James Webb-rumteleskop. Dataene opnået på denne måde vil lægge yderligere grundlag for observationer med ESO's fremtidige Extremely Large Telescope (ELT), som vil begynde at fungere senere i dette årti og vil muliggøre et endnu mere detaljeret kig på strukturerne i stjernegartnerier.

"Så fantastisk som PHANGS er, opløsningen af ​​de kort, vi producerer, er netop tilstrækkelig til at identificere og adskille individuelle stjernedannende skyer, men ikke godt nok til at se, hvad der sker indeni dem i detaljer, " påpegede Eva Schinnerer, en forskningsgruppeleder ved Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland og hovedforsker af PHANGS-projektet, hvorunder de nye observationer blev foretaget. "Ny observationsindsats fra vores team og andre skubber grænsen i denne retning, så vi har årtier af spændende opdagelser foran os."