Wanneer spectaculaire kosmische gebeurtenissen zoals botsingen tussen sterrenstelsels plaatsvinden, zet dit een reactie in gang om nieuwe sterren te vormen, en mogelijk nieuwe planeten die anders niet zouden zijn ontstaan. De zwaartekracht die de botsingen tussen deze sterrenstelsels forceert, creëert getijdenstaarten:het lange dunne gebied van sterren en interstellair gas.

Het zicht van de Hubble-ruimtetelescoop is zo scherp dat hij clusters van pasgeboren sterren langs deze getijdenstaarten kan zien. Ze ontstaan ​​wanneer gasknopen door de zwaartekracht instorten, waardoor ongeveer 1 miljoen pasgeboren sterren per cluster ontstaan.

Concreet heeft NASA's Hubble-ruimtetelescoop twaalf op elkaar inwerkende sterrenstelsels gevonden die lange, kikkervisje-achtige getijdenstaarten van gas, stof en een overvloed aan sterren hebben. Hubble's voortreffelijke scherpte en gevoeligheid voor ultraviolet licht hebben 425 clusters van pasgeboren sterren langs deze staarten blootgelegd, die eruitzien als strengen vakantielichtjes.

Elke cluster bevat maar liefst 1 miljoen blauwe, pasgeboren sterren.

Clusters in getijdenstaarten zijn al tientallen jaren bekend. Wanneer sterrenstelsels op elkaar inwerken, trekken de zwaartekrachtsgetijdenkrachten lange stromen gas en stof naar buiten. Twee populaire voorbeelden zijn de antenne- en muizenstelsels met hun lange, smalle, vingerachtige projecties.

Dat blijkt uit een onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society astronomen gebruikten de nabij-infraroodmogelijkheden van NASA's Hubble-ruimtetelescoop om getijdenstaartclusters te bestuderen en hun leeftijd en massa te bepalen, samen met de eigenschappen van de samensmeltende sterrenstelsels.

Michael Rodruck van Randolph-Macon College is de hoofdauteur van dit onderzoek, samen met co-auteurs, waaronder Sanchayeeta Borthakur, wetenschappers van de Arizona State University en Karen Knierman van de School of Earth and Space Exploration.

Een team van astronomen gebruikte een combinatie van nieuwe waarnemingen en archiefgegevens om de leeftijd en massa van getijdenstaartsterclusters te bepalen. Ze ontdekten dat deze clusters erg jong zijn:slechts 10 miljoen jaar oud. En het lijkt erop dat ze zich in hetzelfde tempo vormen langs staarten die zich over duizenden lichtjaren uitstrekken.

‘Deze waarnemingen vertellen ons hoe sterren ontstaan ​​en wat deze processen reguleert. Deze kennis is van cruciaal belang om te begrijpen hoe sterren in ons eigen sterrenstelsel werden gevormd’, zegt universitair hoofddocent Sanchayeeta Borthakur, een observationeel astronoom gespecialiseerd in extragalactische astronomie aan de ASU School of Earth. en ruimteverkenning.

De staarten zien eruit alsof ze de spiraalarm van een sterrenstelsel pakken en deze de ruimte in strekken. Het buitenste deel van de arm wordt als een snoepje getrokken door het zwaartekrachtgevecht tussen een paar op elkaar inwerkende sterrenstelsels.

Vóór de fusies waren de sterrenstelsels rijk aan stoffige wolken van moleculair waterstof die eenvoudigweg inert kunnen zijn gebleven. Maar de wolken werden verdrongen en botsten tegen elkaar tijdens de ontmoetingen. Hierdoor werd de waterstof samengedrukt tot het punt waarop het een vuurstorm van stergeboorte veroorzaakte.

Het lot van deze uitgestrekte sterrenhopen is onzeker. Ze kunnen qua zwaartekracht intact blijven en evolueren tot bolvormige sterrenhopen, zoals de sterrenhopen die buiten het vlak van ons Melkwegstelsel cirkelen. Of ze verspreiden zich en vormen een halo van sterren rond hun gaststelsel, of worden verstoten om rondzwervende intergalactische sterren te worden.

"Het is zo opwindend om het resultaat te presenteren van meer dan twintig jaar werk aan sterrenhopen in getijdenstaarten, waarbij gebruik is gemaakt van gegevens uit verschillende tijdperken van Hubble en die van andere telescopen", zegt universitair docent Karen Knierman. "Ik begon aan dit project te werken als student aan Penn State in 1999, en een aantal van diezelfde gegevens en resultaten worden hier gebruikt. We kregen aanvullende gegevens van een Hubble-programma waarvoor ik (hoofdonderzoeker) was toen ik in 2007 naar ASU kwam. ."

Deze parelsnoervormige stervorming kwam mogelijk vaker voor in het vroege heelal, toen sterrenstelsels vaker met elkaar in botsing kwamen. Deze nabijgelegen sterrenstelsels die door Hubble zijn waargenomen, zijn een indicatie van wat er lang geleden is gebeurd en stellen ons daarom in staat in het verre verleden te kijken.

"Het is een verrassing om veel jonge objecten in de staarten te zien. Het vertelt ons veel over de efficiëntie van clustervorming", zei Rodruck. "Met getijdenstaarten bouw je nieuwe generaties sterren op die anders misschien niet hadden bestaan."

Meer informatie: Michael Rodruck et al, Sterrenhopen in getijdenpuin, Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (2023). DOI:10.1093/mnras/stad2886 , academic.oup.com/mnras/article/526/2/2341/7286662

Journaalinformatie: Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society

Aangeboden door Arizona State University