Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat 12 interagierende Galaxien beobachtet und dabei lange Gezeitenschweife voller Gas, Staub und Sterne entdeckt, entlang derer 425 Ansammlungen neugeborener Sterne identifiziert wurden. Diese Cluster, die jeweils bis zu 1 Million blaue, neugeborene Sterne enthalten, sind das Ergebnis von Galaxienkollisionen, die eher zur Sternentstehung als zur Zerstörung führen. Bildnachweis: NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Universität Manitoba)
Lange Spur klumpiger Sterne folgt Galaxieninteraktionen
Wenn Galaxien in der Nacht zusammenstoßen, entstehen neue Generationen von Sternen, die sonst vielleicht nie entstanden wären. Diese nahen Begegnungen zwischen Galaxien führen zu einem gravitativen Tauziehen, und Gas und Staub werden in großen Luftschlangen herausgezogen. Der Hubble-WeltraumteleskopSeine Sicht ist so scharf, dass er Ansammlungen neugeborener Sterne erkennen kann, die entlang dieser Gezeitenschweife aufgereiht sind. Sie entstehen, wenn Gasknoten durch die Schwerkraft kollabieren, wodurch etwa 1 Million neugeborene Sterne pro Sternhaufen entstehen. Diese „Perlenketten“-Merkmale treten wahrscheinlich häufiger im frühen Universum auf, als Galaxien häufiger kollidierten.
Die Galaxie AM 1054-325 wurde durch die Anziehungskraft einer benachbarten Galaxie von einer normalen pfannkuchenähnlichen Spiralform in eine S-Form verzerrt, wie auf diesem Bild des Hubble-Weltraumteleskops zu sehen ist. Eine Folge davon ist, dass sich entlang eines über Tausende von Lichtjahren ausgestreckten Gezeitenschweifs neugeborene Sternhaufen bilden, die einer Perlenkette ähneln. Sie entstehen, wenn Gasknoten durch die Schwerkraft kollabieren, wodurch etwa 1 Million neugeborene Sterne pro Sternhaufen entstehen. Bildnachweis: NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Universität Manitoba)
Das Hubble-Weltraumteleskop spürt „Perlenketten“-Sternhaufen bei Galaxienkollisionen auf
Im Gegensatz zu dem, was Sie vielleicht denken, zerstören Galaxienkollisionen keine Sterne. Tatsächlich löst die unruhige Dynamik neue Generationen von Sternen und vermutlich begleitenden Planeten aus.
Jetzt NASADas Hubble-Weltraumteleskop hat 12 interagierende Galaxien im Visier, die lange, kaulquappenartige Gezeitenschweife aus Gas, Staub und einer Vielzahl von Sternen aufweisen. Hubbles hervorragende Schärfe und Empfindlichkeit gegenüber ultraviolettem Licht haben entlang dieser Schweife 425 Ansammlungen neugeborener Sterne entdeckt, die wie Lichterketten aus Feiertagen aussehen. Jeder Cluster enthält bis zu 1 Million blaue, neugeborene Sterne.
Enthüllung neuer Sternhaufen
Cluster in Gezeitenschweifen sind seit Jahrzehnten bekannt. Wenn Galaxien interagieren, ziehen gravitative Gezeitenkräfte lange Gas- und Staubströme heraus. Zwei beliebte Beispiele sind die Antennen- und Mäusegalaxien mit ihren langen, schmalen, fingerartigen Projektionen.
Ein Team von Astronomen nutzte eine Kombination aus neuen Beobachtungen und Archivdaten, um Alter und Masse von Gezeitenschweifsternhaufen zu ermitteln. Sie fanden heraus, dass diese Cluster sehr jung sind – erst 10 Millionen Jahre alt. Und sie scheinen sich mit der gleichen Geschwindigkeit entlang von Schweifen zu bilden, die sich über Tausende von Lichtjahren erstrecken.
Die Zukunft der Gezeitenschweifsternhaufen
„Es ist eine Überraschung, viele der jungen Objekte in den Schwänzen zu sehen. „Es verrät uns viel über die Effizienz der Clusterbildung“, sagte Hauptautor Michael Rodruck vom Randolph-Macon College in Ashland, Virginia. „Mit Gezeitenschweifen werden Sie neue Generationen von Sternen aufbauen, die sonst vielleicht nicht existiert hätten.“
Die Schweife sehen aus, als würden sie den Spiralarm einer Galaxie nehmen und ihn in den Weltraum ausstrecken. Der äußere Teil des Arms wird vom gravitativen Tauziehen zwischen zwei interagierenden Galaxien wie Toffee in Mitleidenschaft gezogen.
Vor den Fusionen waren die Galaxien reich an staubigen Wolken aus molekularem Wasserstoff, die möglicherweise einfach träge geblieben sind. Doch bei den Begegnungen gerieten die Wolken in Bewegung und stießen aneinander. Dadurch wurde der Wasserstoff so weit komprimiert, dass er einen Feuersturm der Sternentstehung auslöste.
Das Schicksal dieser aneinandergereihten Sternhaufen ist ungewiss. Möglicherweise bleiben sie gravitativ intakt und entwickeln sich zu Kugelsternhaufen – wie jene, die außerhalb unserer Ebene kreisen Milchstraße Galaxis. Oder sie zerstreuen sich und bilden einen Halo aus Sternen um ihre Heimatgalaxie, oder sie werden abgestoßen und werden zu wandernden intergalaktischen Sternen.
Diese Perlenketten-Sternbildung könnte im frühen Universum häufiger vorgekommen sein, als Galaxien häufiger miteinander kollidierten. Diese von Hubble beobachteten nahen Galaxien sind ein Indikator für das, was vor langer Zeit passiert ist, und daher Laboratorien für den Blick in die ferne Vergangenheit.
Referenz: „Sternhaufen in Gezeitentrümmern“ von Michael Rodruck, Jane Charlton, Sanchayeeta Borthakur, Aparna Chitre, Patrick R Durrell, Debra Elmegreen, Jayanne English, Sarah C Gallagher, Caryl Gronwall, Karen Knierman, Iraklis Konstantopoulos, Yuexing Li, Moupiya Maji , Brendan Mullan, Gelys Trancho und William Vacca, 29. September 2023, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stad2886
Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen NASA und ESA. Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, verwaltet das Teleskop. Das Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, führt wissenschaftliche Operationen mit Hubble und Webb durch. STScI wird für die NASA von der Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C. betrieben