Hubble entdeckt himmlische „Perlenketten“-Sternhaufen bei Galaxienkollisionen

Wenn spektakuläre kosmische Ereignisse wie Galaxienkollisionen auftreten, löst dies eine Reaktion zur Bildung neuer Sterne und möglicherweise neuer Planeten aus, die sonst nicht entstanden wären. Die Anziehungskraft, die die Kollisionen zwischen diesen Galaxien erzwingt, erzeugt Gezeitenschweife – die lange dünne Region von Sternen und interstellarem Gas.

Die Sicht des Hubble-Weltraumteleskops ist so scharf, dass es 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.

Konkret hat das Hubble-Weltraumteleskop der NASA 12 interagierende Galaxien ins Visier genommen, 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.

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.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society Astronomen nutzten die Nahinfrarotfähigkeiten des Hubble-Weltraumteleskops der NASA, um Gezeitenschweifhaufen zu untersuchen und deren Alter und Masse sowie die Eigenschaften der verschmelzenden Galaxien zu bestimmen.

Michael Rodruck vom Randolph-Macon College ist der Hauptautor dieser Studie. Zu den Co-Autoren gehören die Wissenschaftler Sanchayeeta Borthakur von der Arizona State University und Karen Knierman von der School of Earth and Space Exploration.

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.

„Diese Beobachtungen sagen uns, wie Sterne entstehen und was diese Prozesse reguliert. Dieses Wissen ist entscheidend für das Verständnis, wie Sterne in unserer eigenen Galaxie entstanden sind“, sagte außerordentliche Professorin Sanchayeeta Borthakur, eine beobachtende Astronomin mit Spezialisierung auf extragalaktische Astronomie an der School of Earth der ASU und Weltraumforschung.

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 jenen, die außerhalb der Ebene unserer Milchstraßengalaxie kreisen. Oder sie zerstreuen sich und bilden einen Halo aus Sternen um ihre Heimatgalaxie, oder sie werden abgestoßen und werden zu wandernden intergalaktischen Sternen.

„Es ist so aufregend, den Höhepunkt von über zwei Jahrzehnten Arbeit an Sternhaufen in Gezeitenschweifen zu präsentieren, bei der Daten aus verschiedenen Hubble-Ära zusammen mit denen anderer Teleskope verwendet werden“, sagte Assistenzprofessorin Karen Knierman. „Ich habe 1999 als Student an der Penn State University mit der Arbeit an diesem Projekt begonnen, und einige dieser Daten und Ergebnisse werden hier verwendet. Wir haben zusätzliche Daten von einem Hubble-Programm erhalten, bei dem ich (Hauptforscher) war, als ich 2007 an die ASU kam.“ .”

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 ermöglichen uns daher einen Blick in die ferne Vergangenheit.

„Es ist eine Überraschung, viele junge Objekte in den Schweifen zu sehen. Das verrät uns viel über die Effizienz der Clusterbildung“, sagte Rodruck. „Mit Gezeitenschweifen werden Sie neue Generationen von Sternen aufbauen, die sonst vielleicht nicht existiert hätten.“