Tvorba hviezd je jedným z najzákladnejších javov vo vesmíre. Vnútri hviezd sa prvotný materiál z Veľkého tresku spracúva na ťažšie prvky, ktoré dnes pozorujeme. V rozšírenej atmosfére určitých typov hviezd sa tieto prvky kombinujú do zložitejších systémov, ako sú molekuly a prachové zrná, stavebné kamene pre nové planéty, hviezdy a galaxie av konečnom dôsledku na celý život. Násilné procesy tvorby hviezd umožňujú inak tmavé galaxie žiariť v tme hlbokého vesmíru a zviditeľniť ich na veľké vzdialenosti.
Tvorba hviezd začína kolapsom najhustejších častí medzihviezdnych oblakov, oblastí, ktoré sa vyznačujú porovnateľne vysokou koncentráciou molekulárneho plynu a prachu, ako je komplex Orion (ESO PR Photo 20/04) a regiónu Galactic Center (ESO Press Release 26 / 03). Pretože tento plyn a prach sú produktmi staršej tvorby hviezd, muselo existovať rané obdobie, keď ešte neexistovali.
Ako sa potom vytvorili prvé hviezdy? Opísať a vysvetliť „prvotný vznik hviezd“ - bez molekulárneho plynu a prachu - je v modernej astrofyzike skutočne výzvou.
Konkrétna trieda relatívne malých galaxií, známych ako „Modré trpasličí galaxie“, pravdepodobne poskytuje blízke a súčasné príklady toho, čo sa mohlo vyskytnúť v ranom vesmíre počas formovania prvých hviezd. Tieto galaxie sú chudobné na prach a ťažšie prvky. Obsahujú medzihviezdne oblaky, ktoré sa v niektorých prípadoch zdajú byť celkom podobné tým prapôvodným mrakom, z ktorých sa vytvorili prvé hviezdy. A napriek tomu, napriek relatívnemu nedostatku prachu a molekulárneho plynu, ktoré tvoria základné zložky formovania hviezd, ako ich poznáme z Mliečnej dráhy, tieto modré trpasličí galaxie niekedy obsahujú veľmi aktívne oblasti tvoriace hviezdy. Pri štúdiu týchto oblastí môžeme teda dúfať, že lepšie pochopíme procesy tvorby hviezd v ranom vesmíre.
Veľmi aktívna tvorba hviezd v NGC 5253
NGC 5253 je jednou z najbližších známych galaxií Blue Dwarf; Nachádza sa vo vzdialenosti asi 11 miliónov svetelných rokov v smere od južného súhvezdia Centaurus. Pred nejakým časom sa skupina európskych astronómov [1] rozhodla podrobnejšie preskúmať tento objekt a študovať procesy tvorby hviezd v praveku podobnom prostredí tejto galaxie.
Je pravda, že NGC 5253 obsahuje prach a ťažšie prvky, ale podstatne menej ako naša naša galaxia Mliečná dráha. Je však dosť extrémny ako miesto intenzívnej tvorby hviezd, bohatá „hviezdna galaxia“ v astronomickej terminológii a je hlavným objektom pre podrobné štúdie rozsiahlej tvorby hviezd.
ESO PR Photo 31a / 04 poskytuje pôsobivý pohľad na NGC 5253. Tento zložený obraz je založený na expozícii blízkej infračervenému žiareniu získanej pomocou multimódového prístroja ISAAC namontovaného na 8,2 m ďalekohľadu VLT Antu na observatóriu ESO Paranal (Chile). , ako aj dva obrázky v optickom vlne získané z archívu údajov Hubbleovho vesmírneho teleskopu (umiestneného na serveri ESO Garching). Obraz VLT (v K-pásme pri vlnovej dĺžke 2,16 um) je kódovaný červený, obrazy HST sú modré (pás V v 0,55 um) a zelený (pás I v 0,79 um).
Obrovská schopnosť zhromažďovania svetla a jemná optická kvalita VLT umožnili získať veľmi podrobný blízky infračervený obraz (porovnaj PR Photo 31b / 04) počas expozície trvajúcej iba 5 minút. Vynikajúce atmosférické podmienky Paranalu v čase pozorovania (viditeľné 0,4 arcsek) umožňujú kombináciu údajov z vesmíru a zeme do farebnej fotografie tohto zaujímavého objektu.
Na západnej (pravej) strane galaxie je viditeľný hlavný prachový pruh, ale všade sú viditeľné škvrny prachu spolu s veľkým počtom farebných hviezd a hviezdnych zhlukov. Rôzne farebné odtiene naznačujú vek objektov a stupeň zatemnenia medzihviezdnym prachom. Takmer infračervený obraz VLT preniká prachovými oblakmi omnoho lepšie ako optické obrazy HST a niektoré hlboko zabudované objekty, ktoré nie sú detekované v optike, sa preto v kombinovanom obraze javia ako červené.
Meraním veľkosti a infračerveného jasu každého z týchto „skrytých“ objektov boli astronómovia schopní rozlíšiť hviezdy od hviezdokopov; ich počet je najmenej 115. Bolo tiež možné odvodiť ich vek - asi 50 z nich sú astronómovia veľmi mladí, menej ako 20 miliónov rokov. Rozloženie hmotností hviezdokopa zhlukuje, ktoré sa pozorovali v zhlukoch iných hviezdnych galaxií, ale veľký počet mladých zhlukov a hviezd je v galaxii malej ako NGC 5253 mimoriadny.
Keď sa získajú obrázky NGC 5253 pri postupne dlhších vlnových dĺžkach, porovnaj ESO PR Photo 31c / 04, ktorý bol zhotovený pomocou VLT v pásme L (vlnová dĺžka 3,7? M), vyzerá galaxia úplne inak. Už viac nezobrazuje bohatstvo zdrojov, ktoré vidno na obrázku v pásme K, a v súčasnosti mu dominuje jediný jasný objekt. Astronómovia pomocou veľkého počtu pozorovaní v rôznych oblastiach vlnových dĺžok, od optických po rádio, zisťujú, že tento jediný objekt emituje toľko energie v infračervenej časti spektra ako celá galaxia v optickej oblasti. Množstvo energie vyžarovanej pri rôznych vlnových dĺžkach ukazuje, že je to mladý (niekoľko miliónov rokov), veľmi masívny (viac ako jeden milión slnečných hmôt) hviezdny klaster, zabudovaný do hustého a ťažkého oblaku prachu (viac ako 100 000 slnečných hmôt prachu). ; emisie, ktoré sú uvedené v PR Photo 31c / 04, pochádzajú z tohto prachu).
Pohľad na začiatky
Tieto výsledky ukazujú, že taká malá galaxia, ako je NGC 5253, takmer stokrát menšia ako naša naša galaxia Mliečná dráha, môže produkovať stovky kompaktných hviezdokôp. Najmladší z týchto klastrov je stále hlboko zakorenený v ich pôrodných oblakoch, ale pri pozorovaní pomocou infračervených senzorov, ako je ISAAC na VLT, vynikajú skutočne ako veľmi jasné objekty.
Najmasívnejšia z týchto zhlukov obsahuje asi milión slnečných hmôt a svieti až 5 000 veľmi jasných masívnych hviezd. Môže to byť veľmi podobné progenitorom v ranom vesmíre starých guľových zhlukov, ktoré teraz pozorujeme vo veľkých galaxiách, ako je Mliečna dráha. V tomto zmysle nám NGC 5253 poskytuje priamy pohľad na naše vlastné začiatky.
Poznámka
[1] Skupina pozostáva z Giovanniho Cresciho (Univerzita Florencia, Taliansko), Leonarda Vanziho (ESO-Čile) a Marca Sauvagea (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Francúzsko). Viac podrobností o súčasnom výskume je k dispozícii vo výskumnej správe („Populácia hviezdoklastrov NGC 5253“ od G. Cresci a kol.), Ktorá sa čoskoro objaví v poprednom výskumnom časopise Astronomy & Astrofhysics (predtlač je k dispozícii ako astro-ph / 0411486).
Pôvodný zdroj: ESO News Release
Tu je viac informácií o tom, ako sa formujú hviezdy.
