science >> Wetenschap >  >> Astronomie

ALMA legt explosieve stergeboorte vast

Samengestelde afbeelding van de OMC-1-wolk in Orion die de soms explosieve aard van stergeboorte laat zien, toen ongeveer 500 jaar geleden verschillende jonge sterren uit het gebied werden verdreven. De kleuren in de ALMA-gegevens vertegenwoordigen de relatieve Doppler-verschuiving van het millimetergolflengtelicht dat wordt uitgezonden door koolmonoxidegas. Het ALMA-beeld wordt gecombineerd met een nabij-infraroodbeeld van de Gemini South-telescoop waarop de schokgolven te zien zijn die door de explosie worden geproduceerd. Bron:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); Gemini Observatorium/AURA

Stergeboorte kan een gewelddadige en explosieve gebeurtenis zijn, zoals dramatisch geïllustreerd in nieuwe ALMA-afbeeldingen.

Ongeveer 500 jaar geleden, een paar adolescente protosterren hadden een gevaarlijke ontmoeting die hun stellaire kinderkamer uit elkaar deed spatten.

Astronomen die de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gebruiken, hebben het wijdverspreide puin van deze explosieve gebeurtenis onderzocht. het verkrijgen van nieuwe inzichten in de soms felle relatie tussen broers en zussen.

Kort nadat ze begonnen met het vormen van zo'n 100, 000 jaar geleden, verschillende protosterren in de Orion Molecular Cloud 1 (OMC-1), een dichte en actieve sterfabriek ongeveer 1, 500 lichtjaar van de aarde, net achter de Orionnevel, sloten zich door de zwaartekracht aan elkaar vast en kwamen geleidelijk dichterbij.

Eventueel, twee van deze sterren graasden of botsten tegen elkaar, veroorzaakte een krachtige uitbarsting die andere nabijgelegen protosterren en honderden gigantische streamers van stof en gas de interstellaire ruimte in lanceerde met snelheden van meer dan 150 kilometer per seconde. Bij deze catastrofale interactie kwam in de loop van 10 miljoen jaar evenveel energie vrij als onze zon uitstraalt.

Vandaag, de overblijfselen van deze spectaculaire explosie zijn zichtbaar vanaf de aarde.

"Wat we in deze eens zo rustige sterrenkraamkamer zien, is een kosmische versie van een vuurwerkshow op 4 juli. met gigantische slingers die in alle richtingen wegschieten, " zei John Bally van de Universiteit van Colorado en hoofdauteur van een paper gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

ALMA-afbeelding van de OMC-1-wolk in Orion die de explosieve aard van stergeboorte laat zien, toen ongeveer 500 jaar geleden verschillende jonge sterren uit het gebied werden verdreven. De kleuren in de ALMA-gegevens vertegenwoordigen de relatieve Doppler-verschuiving van het millimetergolflengtelicht dat wordt uitgezonden door koolmonoxidegas. Bron:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally; B. Saxton, (NRAO/AUI/NSF)

Groepen sterren zoals die in OMC-1 worden geboren wanneer een gaswolk die honderden keren massiever is dan onze zon begint in te storten onder zijn eigen zwaartekracht. In de dichtste streken, protosterren vormen en beginnen willekeurig rond te drijven. Overuren, deze willekeurige beweging kan dempen, waardoor sommige sterren naar een gemeenschappelijk zwaartepunt kunnen vallen, meestal gedomineerd door een bijzonder grote protoster.

Als deze sterren te dicht bij elkaar komen voordat ze wegdrijven in de melkweg, gewelddadige interacties kunnen optreden.

Volgens de onderzoekers is dergelijke explosies zullen naar verwachting van relatief korte duur zijn, met de overblijfselen zoals die gezien door ALMA die slechts eeuwen meegaan.

"Hoewel vluchtig, protostellaire explosies kunnen relatief vaak voorkomen, " zei Bally. "Door hun moederwolk te vernietigen, zoals we zien in OMC-1, dergelijke explosies kunnen ook helpen om het tempo van de stervorming in deze gigantische moleculaire wolken te reguleren."

Bally en zijn team hebben dit kenmerk eerder waargenomen met de Gemini-Zuid-telescoop in Chili. Deze eerdere beelden, genomen in het nabij-infrarood, onthullen de opmerkelijke structuur van de streamers, die zich van begin tot eind bijna een lichtjaar uitstrekken.

Hints van de explosieve aard van deze uitstroom werden voor het eerst ontdekt in 2009 met de Submillimeter Array in Hawaï. De nieuwe ALMA-gegevens, echter, veel meer duidelijkheid geven, onthullen belangrijke details over de distributie en hoge snelheidsbeweging van het koolmonoxide (CO) gas in de streamers. Dit helpt astronomen de onderliggende kracht van de ontploffing te begrijpen en de impact die dergelijke gebeurtenissen kunnen hebben op de stervorming in de melkweg.

"Mensen associëren sterexplosies het vaakst met oude sterren, zoals een nova-uitbarsting op het oppervlak van een afstervende ster of de nog spectaculaire supernova-dood van een extreem zware ster, " zegt Bally. "ALMA heeft ons nieuwe inzichten gegeven in explosies aan de andere kant van de stellaire levenscyclus, ster geboorte."