Žvaigždžių formavimasis yra vienas iš elementariausių Visatos reiškinių. Žvaigždžių viduje pirmykštė medžiaga iš Didžiojo sprogimo yra perdirbta į sunkesnius elementus, kuriuos mes stebime šiandien. Kai kurių žvaigždžių tipų išplėstinėje atmosferoje šie elementai sujungiami į sudėtingesnes sistemas, tokias kaip molekulės ir dulkių grūdai, naujų planetų, žvaigždžių ir galaktikų, o galiausiai ir gyvybės, statybiniai blokai. Smurtiniai žvaigždžių formavimo procesai tegul kitaip nuobodu galaktikoms šviečia gilios erdvės tamsoje ir daro jas matomas mums dideliais atstumais.
Žvaigždžių susidarymas prasideda žlugus tankiausioms tarpžvaigždinių debesų dalims - regionams, kuriems būdinga palyginti didelė molekulinių dujų ir dulkių koncentracija, pavyzdžiui, Oriono komplekse (ESO PR nuotrauka 20/04) ir Galaktikos centro regione (ESO pranešimas spaudai 26 / 03). Kadangi šios dujos ir dulkės yra ankstesnio žvaigždžių formavimo produktai, turėjo būti ankstyvoji epocha, kai jų dar nebuvo.
Bet kaip tada susiformavo pirmosios žvaigždės? Iš tikrųjų aprašyti ir paaiškinti „pirmapradį žvaigždžių susidarymą“ be molekulinių dujų ir dulkių yra didelis šiuolaikinės astrofizikos iššūkis.
Tam tikra palyginti nedidelių galaktikų klasė, vadinama „Mėlynųjų nykštukų galaktikomis“, gali pateikti netoliese esančius ir šiuolaikinius pavyzdžius to, kas galėjo įvykti ankstyvojoje Visatoje, kai susiformavo pirmosios žvaigždės. Šiose galaktikose nėra daug dulkių ir sunkesnių elementų. Juose yra tarpžvaigždiniai debesys, kurie kai kuriais atvejais atrodo gana panašūs į tuos pirmykščius debesis, iš kurių susidarė pirmosios žvaigždės. Ir vis dėlto, nepaisant santykinio dulkių ir molekulinių dujų, kurios sudaro pagrindinius žvaigždžių formavimo ingredientus, trūkumo, kaip mes žinome iš Paukščių Tako, tose mėlynųjų nykštukių galaktikose kartais yra labai aktyvūs žvaigždžių formavimo regionai. Taigi, tyrinėdami šias sritis, galime tikėtis geriau suprasti žvaigždžių formavimo procesus ankstyvojoje Visatoje.
Labai aktyvus žvaigždžių formavimas NGC 5253
NGC 5253 yra viena iš artimiausių žinomų Mėlynųjų nykštukų galaktikų; jis yra maždaug 11 milijonų šviesmečių atstumu pietinio Kentauro žvaigždyno kryptimi. Prieš kurį laiką grupė Europos astronomų [1] nusprendė atidžiau pažvelgti į šį objektą ir ištirti žvaigždžių formavimo procesus pirmykštėje šios galaktikos aplinkoje.
Tiesa, NGC 5253 turi šiek tiek dulkių ir sunkesnių elementų, tačiau žymiai mažiau nei mūsų pačių Paukščių Tako galaktika. Tačiau tai yra labai ekstremali žvaigždžių formavimosi vieta, gausi „astronominės terminijos„ žvaigždžių sprogimo galaktika ““ ir pagrindinis objektas išsamiems didelės apimties žvaigždžių formavimo tyrimams.
„ESO PR Photo 31a / 04“ suteikia įspūdingą NGC 5253 vaizdą. Šis sudėtingas vaizdas pagrįstas artimojo infraraudonųjų spindulių ekspozicija, gauta naudojant daugiarežimą ISAAC instrumentą, pritvirtintą ant 8,2 m ilgio VLT Antu teleskopo ESO Paranal observatorijoje (Čilė). , taip pat du vaizdai optinėje dažnių juostoje, gauti iš Hablo kosminio teleskopo duomenų archyvo (esančio „ESO Garching“). VLT vaizdas (K juostoje, kurio bangos ilgis yra 2,16 um) yra užkoduotas raudonai, HST vaizdai yra atitinkamai mėlyni (V juosta 0,55 m atstumu) ir žali (I juosta 0,79 μ m atstumu).
Didžiulė šviesos surinkimo galimybė ir puiki VLT optinė kokybė leido gauti labai išsamų artimųjų infraraudonųjų spindulių vaizdą (plg. PR Photo 31b / 04) ekspozicijos metu, trunkančia tik 5 minutes. Puikios „Paranal“ atmosferos sąlygos stebėjimo metu (matuojant 0,4 lanko sekos) leidžia sujungti erdvės ir žemės duomenis į šio įdomiojo objekto spalvotą nuotrauką.
Pagrindinė dulkių juosta yra matoma vakarinėje (dešinėje) galaktikos pusėje, tačiau dulkių dėmės yra matomos visame kartu su daugybe spalvingų žvaigždžių ir žvaigždžių spiečių. Skirtingi spalvų atspalviai rodo objektų amžių ir uždengimo tarpžvaigždinėmis dulkėmis laipsnį. Artimosios infraraudonosios spinduliuotės VLT vaizdas prasiskverbia į dulkių debesis daug geriau nei optiniai HST vaizdai, todėl kai kurie giliai įterpti objektai, kurių optinis įrenginys neaptinkamas, kombinuotame vaizde atsiranda raudonai.
Išmatuodami kiekvieno iš šių „paslėptų“ objektų dydį ir infraraudonąjį ryškumą, astronomai sugebėjo atskirti žvaigždes nuo žvaigždžių grupių; jų yra ne mažiau kaip 115 grupių. Taip pat buvo galima nustatyti jų amžių - apie 50 iš jų yra labai jauni astronominiu požiūriu, mažiau nei 20 milijonų metų. Klasterių žvaigždžių masių pasiskirstymas yra panašus į tuos, kurie stebimi kitų žvaigždžių sprogimo galaktikų klasteriuose, tačiau didelis jaunų klasterių ir žvaigždžių skaičius yra nepaprastas galaktikoje, tokioje mažoje kaip NGC 5253.
Kai gaunami NGC 5253 vaizdai laipsniškai ilgesniais bangų ilgiais, plg. „ESO PR Photo 31c / 04“, padarytą su VLT L juostoje (bangos ilgis 3,7? M), galaktika atrodo visai kitaip. Jis nebeparodo šaltinių, matomų K juostos vaizde, turtingumo, o dabar dominuoja vienas ryškus objektas. Atlikdami daugybę stebėjimų skirtinguose bangos ilgio regionuose, pradedant nuo optinio ir radijo, astronomai nustato, kad šis vienas objektas spinduliuoja tiek pat energijos, kiek infraraudonojoje spektro dalyje, kaip ir visa galaktika optinėje srityje. Skirtingo bangos ilgio spinduliuojamos energijos kiekis rodo, kad tai yra jaunas (keleto milijonų metų), labai masyvus (daugiau nei vienas milijonas saulės masės) žvaigždžių spiečius, įterptas į tankų ir sunkų dulkių debesį (daugiau nei 100 000 saulės dulkių masių). ; iš „Photo Photo 31c / 04“ matomos emisijos kyla iš šių dulkių).
Vaizdas į pradžią
Šie rezultatai rodo, kad tokia maža galaktika kaip NGC 5253, beveik 100 kartų mažesnė už mūsų pačių Paukščių Tako galaktiką, gali sudaryti šimtus kompaktiškų žvaigždžių grupių. Jauniausieji iš šių grupių vis dar yra giliai įkomponuoti į savo gimtadienio debesis, tačiau, stebimi infraraudoniesiems spinduliams jautriais instrumentais, tokiais kaip ISAAC VLT, jie iš tiesų išsiskiria kaip labai ryškūs objektai.
Pats masyviausias iš šių spiečių turi maždaug milijoną saulės masių ir šviečia net 5000 labai ryškių masyvių žvaigždžių. Jis gali būti labai panašus į senųjų rutulinių klasterių, kuriuos mes dabar stebime tokiose didelėse galaktikose kaip Paukščių Takas, protėvius ankstyvojoje Visatoje. Šia prasme NGC 5253 suteikia mums tiesioginį vaizdą apie savo pačių pradžią.
Pastaba
[1] Grupę sudaro Giovanni Cresci (Florencijos universitetas, Italija), Leonardo Vanzi (ESO-Čilė) ir Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Prancūzija). Išsamesnę informaciją apie šį tyrimą galima rasti tyrimo dokumente („Žvaigždžių spiečių populiacija NGC 5253“, autorius G. Cresci ir kt.), Kuris netrukus pasirodys pirmaujančiame tyrimų žurnale „Astronomy & Astrophysics“ (išankstinį spausdinimą galima rasti kaip astro-ph / 0411486).
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
Čia yra daugiau informacijos apie tai, kaip formuojamos žvaigždės.
