Hubble registrerer en himmelstreng af perler stjernehobe i galaksekollisioner

Når spektakulære kosmiske begivenheder som galaksekollisioner opstår, sætter det en reaktion i gang for at danne nye stjerner og muligvis nye planeter, som ellers ikke ville være dannet. Tyngdekraften, der fremtvinger kollisioner mellem disse galakser, skaber tidevandshaler - det lange tynde område af stjerner og interstellar gas.

Hubble-rumteleskopets syn er så skarpt, at det kan se klynger af nyfødte stjerner trukket langs disse tidevandshaler. De dannes, når knob af gas gravitationsmæssigt kollapser for at skabe omkring 1 million nyfødte stjerner pr. hob.

Nærmere bestemt har NASAs Hubble-rumteleskop hjemmehørt i 12 interagerende galakser, der har lange, haletudselignende tidevandshaler af gas, støv og en overflod af stjerner. Hubbles udsøgte skarphed og følsomhed over for ultraviolet lys har afsløret 425 klynger af nyfødte stjerner langs disse haler, der ligner strenge af ferielys.

Hver hob indeholder så mange som 1 million blå, nyfødte stjerner.

Klynger i tidevandshaler har været kendt i årtier. Når galakser interagerer, trækker gravitationelle tidevandskræfter lange streamers af gas og støv ud. To populære eksempler er galakserne Antenne og Mus med deres lange, smalle, fingerlignende projektioner.

I en undersøgelse for nylig offentliggjort i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society astronomer brugte de nær-infrarøde muligheder i NASAs Hubble-rumteleskop til at studere tidevandshaleklynger og bestemme deres aldre og masser sammen med egenskaberne for de smeltende galakser.

Michael Rodruck fra Randolph-Macon College er hovedforfatter af denne undersøgelse med medforfattere, herunder Arizona State University-forskerne Sanchayeeta Borthakur og Karen Knierman fra School of Earth and Space Exploration.

Et hold af astronomer brugte en kombination af nye observationer og arkivdata til at få aldre og masser af tidevandshalestjerneklynger. De fandt ud af, at disse klynger er meget unge - kun 10 millioner år gamle. Og de ser ud til at dannes med samme hastighed langs haler, der strækker sig i tusindvis af lysår.

"Disse observationer fortæller os, hvordan stjerner dannes, og hvad der regulerer disse processer. Denne viden er afgørende for at forstå, hvordan stjerner i vores egen galakse blev dannet," siger lektor Sanchayeeta Borthakur, der er observationsastronom med speciale i ekstragalaktisk astronomi ved ASU's School of Earth og rumudforskning.

Halerne ser ud som om de tager en galakses spiralarm og strækker den ud i rummet. Den ydre del af armen bliver trukket som taffy fra den gravitationelle tovtrækkeri mellem et par interagerende galakser.

Før fusionerne var galakserne rige på støvede skyer af molekylært brint, der simpelthen kan have forblevet inerte. Men skyerne blev skubbet og stødte ind i hinanden under møderne. Dette komprimerede brinten til det punkt, hvor det udfældede en ildstorm af stjernefødsel.

Skæbnen for disse udspændte stjernehobe er usikker. De kan forblive gravitationsmæssigt intakte og udvikle sig til kugleformede stjernehobe - som dem, der kredser uden for planet for vores Mælkevejsgalakse. Eller de kan sprede sig for at danne en glorie af stjerner omkring deres værtsgalakse eller blive kastet ud for at blive omvandrende intergalaktiske stjerner.

"Det er så spændende at præsentere kulminationen på over to årtiers arbejde med stjernehobe i tidevandshaler ved hjælp af data fra forskellige epoker af Hubble sammen med data fra andre teleskoper," sagde assisterende professor Karen Knierman. "Jeg begyndte at arbejde på dette projekt som bachelorstuderende ved Penn State i 1999, og nogle af de samme data og resultater bruges her. Vi fik yderligere data fra et Hubble-program, som jeg var (hovedefterforsker), da jeg kom til ASU i 2007 ."

Denne perlestreng-stjernedannelse kan have været mere almindelig i det tidlige univers, da galakser kolliderede med hinanden oftere. Disse nærliggende galakser observeret af Hubble er en proxy for, hvad der skete for længe siden, og giver os derfor mulighed for at se ind i den fjerne fortid.

"Det er en overraskelse at se mange af de unge objekter i halerne. Det fortæller os meget om klyngedannelseseffektivitet," sagde Rodruck. "Med tidevandshaler vil du opbygge nye generationer af stjerner, som ellers måske ikke havde eksisteret."

Flere oplysninger: Michael Rodruck et al., Stjerneklynger i tidevandsrester, Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society (2023). DOI:10.1093/mnras/stad2886 , academic.oup.com/mnras/article/526/2/2341/7286662

Journaloplysninger: Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society

Leveret af Arizona State University