Zderzenie galaktyk, budzące się gwiazdy: zdumiewające odkrycie Hubble'a

Kosmiczny Teleskop Hubble'a zaobserwował 12 oddziałujących ze sobą galaktyk, odsłaniając długie ogony pływowe bogate w gaz, pył i gwiazdy, a także zidentyfikowano 425 nowonarodzonych gromad gwiazd. Gromady te, każda zawierająca do miliona niebieskich nowonarodzonych gwiazd, są wynikiem zderzeń galaktyk, w wyniku których powstają gwiazdy, a nie je niszczą. Źródło obrazu: NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Uniwersytet Manitoba)

Długi szlak gromad gwiazd podąża za interakcjami galaktyk

Kiedy galaktyki zderzają się w nocy, powstają nowe generacje gwiazd, które być może nigdy by się nie narodziły. Te bliskie spotkania galaktyk powodują przeciąganie liny grawitacyjnej, w wyniku której gaz i pył są wciągane w duże strumienie. the Kosmiczny teleskop HubbleIch wzrok jest tak ostry, że widzą gromady nowo narodzonych gwiazd zawieszone wzdłuż ogonów pływowych. Powstają, gdy gromady gazu zapadają się pod wpływem grawitacji, tworząc w każdej gromadzie około miliona nowonarodzonych gwiazd. Te cechy „sznura pereł” były prawdopodobnie częstsze we wczesnym Wszechświecie, kiedy galaktyki często się zderzały.

Galaktyka AM 1054-325 została zniekształcona w kształt litery S z regularnej, przypominającej naleśnik spirali w wyniku przyciągania grawitacyjnego pobliskiej galaktyki, co widać na zdjęciu wykonanym przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. W rezultacie gromady nowonarodzonych gwiazd tworzą się wzdłuż ogona pływowego rozciągającego się na tysiące lat świetlnych, przypominając sznur pereł. Powstają, gdy gromady gazu zapadają się pod wpływem grawitacji, tworząc w każdej gromadzie około miliona nowonarodzonych gwiazd. Źródło obrazu: NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Uniwersytet Manitoba)

Kosmiczny Teleskop Hubble'a śledzi gromady gwiazd typu „sznur pereł” podczas zderzeń galaktycznych

Wbrew temu, co mogłoby się wydawać, zderzenia galaktyczne nie niszczą gwiazd. W rzeczywistości zmienna dynamika powoduje powstawanie nowych generacji gwiazd i potencjalnie towarzyszących im planet.

Teraz NASAKosmiczny Teleskop Hubble'a skupił się na 12 oddziałujących na siebie galaktykach, które mają długie ogony pływowe przypominające kijanki, złożone z gazu, pyłu i dużej populacji gwiazd. Niezwykła rozdzielczość i czułość Hubble'a w zakresie ultrafioletu ujawniły wzdłuż tych ogonów 425 gromad nowonarodzonych gwiazd, które wyglądają jak sznury świątecznych światełek. Każda gromada zawiera do miliona niebieskich nowonarodzonych gwiazd.

Wykrywanie nowych gromad gwiazd

Populacje w ogonach pływowych są znane od dziesięcioleci. Kiedy galaktyki oddziałują na siebie, grawitacyjne siły pływowe przyciągają długie strumienie gazu i pyłu. Dwa typowe przykłady to czułki i myszy z ich długimi, wąskimi wypustkami przypominającymi palce.

Zespół astronomów wykorzystał połączenie nowych obserwacji i danych archiwalnych do ustalenia wieku i mas pływowych gromad gwiazd. Odkryli, że gromady te są bardzo młode, mają zaledwie 10 milionów lat. Wydaje się, że tworzą się w tym samym tempie wzdłuż ogonów rozciągających się na tysiące lat świetlnych.

Przyszłość gromad gwiazd z ogonem pływowym

„To niespodzianka widzieć tak wiele małych rzeczy w ogonach. To nam wiele mówi o efektywności tworzenia masy” – powiedział główny autor Michael Rudrack z Randolph-Macon College w Ashland w Wirginii. „Wykorzystując ogony pływowe, zbudujesz nowe pokolenia gwiazd, których nie było. Inaczej by nie istniały.

Wydaje się, że ogony chwytają galaktyczne ramię spiralne i rozciągają je w przestrzeń kosmiczną. Zewnętrzna część ramienia jest ciągnięta niczym cukierek w wyniku grawitacyjnego przeciągania liny pomiędzy parą oddziałujących na siebie galaktyk.

Przed połączeniem galaktyki były bogate w obłoki pyłu wodoru cząsteczkowego, które mogły pozostać obojętne. Ale chmury gromadziły się i zderzały ze sobą podczas spotkań. Spowodowało to sprężenie wodoru do tego stopnia, że ​​wywołało burzę ogniową narodzin gwiazd.

Los tych zawieszonych gromad gwiazd jest niepewny. Mogą pozostać nienaruszone grawitacyjnie i ewoluować w kuliste gromady gwiazd – takie jak te krążące poza płaszczyzną naszej planety. droga Mleczna galaktyka. Mogą też rozproszyć się, tworząc aureolę gwiazd wokół swojej galaktyki macierzystej, lub zostać wyrzucone i stać się międzygalaktycznymi wędrującymi gwiazdami.

Tworzenie się gwiazd w postaci sznurka perłowego mogło być częstsze we wczesnym Wszechświecie, kiedy galaktyki często się ze sobą zderzały. Te pobliskie galaktyki obserwowane przez Hubble'a są odzwierciedleniem tego, co wydarzyło się dawno temu, a zatem są laboratoriami patrzenia w odległą przeszłość.

Odniesienie: „Star Clusters in Tidal Debris” autorstwa Michaela Ruddrocka, Jane Charlton, Sanchaita Borthakur, Aparna Chhetri, Patrick R. Dorrell, Debra Elmegren, Jayne English, Sarah C. Gallagher, Karel Gronwall, Karen Knerman, Iraklis Konstantopoulos, Yuexing Li, Mobia Maggie Brendan Mullan, Gillies Trenshaw i William Vacca, 29 września 2023 r., Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
doi: 10.1093/manras/stad2886

Kosmiczny Teleskop Hubble'a to projekt międzynarodowej współpracy NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej. Teleskop obsługuje Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland. Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych (STScI) w Baltimore w stanie Maryland prowadzi operacje naukowe na Hubble'u i Webbie. STScI jest obsługiwany dla NASA przez Stowarzyszenie Uniwersytetów Badań nad Astronomią w Waszyngtonie