Formiranje zvijezda jedan je od najosnovnijih fenomena u Svemiru. Unutar zvijezda iskonski materijal Velikog praska prerađuje se u teže elemente koje danas promatramo. U proširenim atmosferama određenih vrsta zvijezda, ti se elementi kombiniraju u složenije sustave poput molekula i zrna prašine, građevne blokove za nove planete, zvijezde i galaksije i, na kraju, za život. Nasilni procesi formiranja zvijezda puštaju da inače sumorne galaksije sjaju u tami dubokog svemira i čine nam ih vidljivim na velikim udaljenostima.
Formiranje zvijezda započinje urušavanjem najgušćih dijelova međuzvjezdanih oblaka, regija koje karakterizira razmjerno visoka koncentracija molekularnog plina i prašine poput Orionskog kompleksa (ESO PR Photo 20/04) i regije Galaktičkog centra (ESO Press Release 26 / 03). Budući da su taj plin i prašina proizvodi ranijih formiranja zvijezda, mora da je postojala rana epoha kada ih još nije bilo.
Ali kako su se tada formirale prve zvijezde? Zapravo, opisati i objasniti "formiranje iskonskih zvijezda" - bez molekularnih plinova i prašine - glavni je izazov moderne astrofizike.
Posebna klasa relativno malih galaksija, poznatih kao „Plave patuljke plavih“, možda pruža obližnje i suvremene primjere onoga što se moglo dogoditi u ranom Svemiru tijekom formiranja prvih zvijezda. Te su galaksije siromašne prašinom i težim elementima. Sadrže međuzvjezdane oblake koji su u nekim slučajevima poprilično slični onim prvobitnim oblacima iz kojih su nastale prve zvijezde. Pa ipak, usprkos relativnom nedostatku prašine i molekularnog plina koji čine osnovne sastojke za stvaranje zvijezda kao što to znamo s Mliječnog puta, te Galaksije Plavog patuljaka ponekad sadrže vrlo aktivna područja stvaranja zvijezda. Dakle, proučavajući ta područja, možemo se nadati da ćemo bolje razumjeti procese formiranja zvijezda u ranom Svemiru.
Vrlo aktivna tvorba zvijezda u NGC 5253
NGC 5253 jedna je od najbližih poznatih galaksija Plavog patuljaka; nalazi se na udaljenosti od oko 11 milijuna svjetlosnih godina u smjeru južnog zviježđa Centaura. Prije nekog vremena skupina europskih astronoma [1] odlučila je detaljnije pogledati ovaj objekt i proučiti procese formiranja zvijezda u prvobitnom okruženju ove galaksije.
Istina, NGC 5253 sadrži nešto prašine i teže elemente, ali znatno manje od naše galaksije Mliječni put. Međutim, prilično je ekstremno kao mjesto intenzivnog formiranja zvijezda, izdašne „galaksije zvijezda“ u astronomskoj terminologiji i glavni cilj detaljnih studija formiranja zvijezda velikih razmjera.
ESO PR Photo 31a / 04 pruža impresivan pogled na NGC 5253. Ova kompozitna slika temelji se na bliskom infracrvenom izlaganju dobivenom multi-modelom ISAAC instrumenta postavljenim na 8,2-metarskom VLT Antu teleskopu u ESO Paranal opservatory (Čile) , kao i dvije slike u optičkom valnom opsegu dobivene iz arhive podataka Hubble Space Telescope (nalazi se na ESO Garching). VLT slika (u K-opsegu valne duljine 2,16? M) je kodirana crveno, a HST slike plave (V-opseg na 0,55 m) i zelene (I-opseg na 0,79 m).
Ogromna sposobnost skupljanja svjetla i fina optička kvaliteta VLT-a omogućili su dobivanje vrlo detaljne slike blizu infracrvenog zračenja (usp. PR Photo 31b / 04) tijekom izlaganja koje traje samo 5 min. Izvrsni atmosferski uvjeti Paranala u vrijeme promatranja (vidi 0,4 arcsec) omogućuju kombiniranje podataka o prostoru i zemlji na obojenu fotografiju ovog zanimljivog objekta.
Glavni prašinski trak vidljiv je na zapadnoj (desnoj) strani galaksije, ali mrlje prašine su vidljive na sve strane, zajedno s velikim brojem šarenih zvijezda i zvjezdanih grozdova. Različite nijanse boja ukazuju na starost predmeta i stupanj zasjenjenosti međuzvjezdanom prašinom. VLT slika blizu infracrvene slike prodire u oblake prašine mnogo bolje od optičkih HST slika, a neki duboko ugrađeni predmeti koji nisu prepoznati u optičkoj tehnologiji stoga se na kombiniranoj slici pojavljuju crveni.
Mjereći veličinu i infracrvenu svjetlinu svakog od tih "skrivenih" objekata, astronomi su mogli razlikovati zvijezde od zvjezdanih klastera; broje ne manje od 115 grozdova. Također je bilo moguće izvesti njihove dobi - oko 50 njih je vrlo mlado u astronomskom pogledu, manje od 20 milijuna godina. Raspodjela masa zvjezdanih zvijezda ponovno se sastavlja što je opaženo u klasterima u drugim galaksijama zvijezda, ali veliki broj mladih nakupina i zvijezda izvanredan je u galaksiji koja je mala kao NGC 5253.
Kad se dobiju slike NGC 5253 pri progresivno većim valnim duljinama, usp. ESO PR Photo 31c / 04 snimljen VLT-om u L-opsegu (valna duljina 3,7 m), galaksija izgleda posve drugačije. Više ne prikazuje bogatstvo izvora viđenih na slici K-opsega i sada im dominira jedan svijetli objekt. Pomoću velikog broja opažanja u različitim regijama valne duljine, od optičkih do radijskih, astronomi otkrivaju da ovaj jedini objekt emitira toliko energije u infracrvenom dijelu spektra koliko i cijela galaksija u optičkoj regiji. Količina energije zračena različitim valnim duljinama pokazuje da se radi o mladom (nekoliko milijuna godina), vrlo masivnom (više od milion solarnih masa) zvjezdanom klasteru, ugrađenom u gusti i teški oblak prašine (više od 100.000 sunčevih masa prašine ; emisija viđena na PR Photo 31c / 04 dolazi iz ove prašine).
Pogled prema počecima
Ovi rezultati pokazuju da galaksija sitna kao NGC 5253, gotovo 100 puta manja od naše galaksije Mliječni put, može proizvesti stotine kompaktnih zvjezdanih grozdova. Najmlađi iz ovih klastera i dalje su duboko ugrađeni u svoje natalne oblake, ali ako su promatrani pomoću infracrvenih instrumenata poput ISAAC-a na VLT-u, zaista se ističu kao vrlo svijetli predmeti.
Najmasivniji od ovih klastera drži oko milijun solarnih masa i obasjava čak 5000 vrlo svijetlih masivnih zvijezda. Može biti vrlo slično potomcima u ranom Svemiru starih kuglastih nakupina koje sada promatramo u velikim galaksijama poput Mliječnog puta. U tom smislu, NGC 5253 pruža nam izravan pogled prema vlastitim počecima.
Bilješka
[1] Skupinu čine Giovanni Cresci (Sveučilište u Firenci, Italija), Leonardo Vanzi (ESO-Čile) i Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Francuska). Više detalja o ovom istraživanju dostupno je u istraživačkom radu ("Zvjezdana populacija NGC 5253" G. Cresci i dr.) Koji će se uskoro pojaviti u vodećem istraživačkom časopisu Astronomy & Astrophysics (pretisak je dostupan kao astro-ph / 0.411.486).
Izvorni izvor: ESO News Release
Evo više informacija o tome kako se formiraju zvijezde.
