Звездообразование является одним из самых основных явлений во Вселенной. Внутри звезд изначальный материал Большого взрыва превращается в более тяжелые элементы, которые мы наблюдаем сегодня. В расширенных атмосферах некоторых типов звезд эти элементы объединяются в более сложные системы, такие как молекулы и пылинки, строительные блоки для новых планет, звезд и галактик и, в конечном счете, для жизни. Бурные процессы звездообразования позволяют в противном случае тусклым галактикам сиять во тьме глубокого космоса и делать их видимыми нам на больших расстояниях.
Звездообразование начинается с коллапса самых плотных частей межзвездных облаков, областей, которые характеризуются сравнительно высокой концентрацией молекулярного газа и пыли, таких как комплекс Орион (ESO PR Photo 20/04) и область Галактического Центра (ESO Press Release 26 / 03). Поскольку этот газ и пыль являются продуктами более раннего звездообразования, должна была быть ранняя эпоха, когда они еще не существовали.
Но как появились первые звезды? Действительно, описать и объяснить «первичное звездообразование» - без молекулярного газа и пыли - является серьезной проблемой в современной астрофизике.
Определенный класс относительно небольших галактик, известный как «Голубые карликовые галактики», возможно, предоставляет близкие и современные примеры того, что могло произойти в ранней Вселенной во время образования первых звезд. Эти галактики бедны пылью и более тяжелыми элементами. Они содержат межзвездные облака, которые в некоторых случаях, похоже, очень похожи на те первичные облака, из которых были сформированы первые звезды. И все же, несмотря на относительную нехватку пыли и молекулярного газа, которые образуют основные ингредиенты для звездообразования, как мы знаем это из Млечного Пути, эти Галактики Голубых Карликов иногда содержат очень активные области звездообразования. Таким образом, изучая эти области, мы можем надеяться лучше понять процессы звездообразования в ранней Вселенной.
Очень активное звездообразование в NGC 5253
NGC 5253 - одна из ближайших известных галактик Голубых Гномов; он расположен на расстоянии около 11 миллионов световых лет в направлении южного созвездия Центавра. Некоторое время назад группа европейских астрономов [1] решила поближе взглянуть на этот объект и изучить процессы звездообразования в изначальной среде этой галактики.
Правда, NGC 5253 содержит немного пыли и более тяжелых элементов, но значительно меньше, чем наша собственная галактика Млечный Путь. Тем не менее, он довольно экстремален как место интенсивного звездообразования, обильная «звездная галактика» в астрономической терминологии и основной объект для детальных исследований крупномасштабного звездообразования.
ESO PR Photo 31a / 04 обеспечивает впечатляющий обзор NGC 5253. Это составное изображение основано на экспозиции в ближней инфракрасной области, полученной с помощью многомодового прибора ISAAC, установленного на 8,2-метровом телескопе VLT Antu в Паранальской обсерватории ESO (Чили) а также два изображения в оптическом диапазоне волн, полученные из архива данных космического телескопа Хаббла (расположенного в ESO Garching). Изображение VLT (в K-диапазоне на длине волны 2,16 мкм) кодируется красным, HST-изображения - синим (V-диапазон на 0,55 мкм) и зеленым (I-диапазон на 0,79 мкм) соответственно.
Огромная способность к сбору света и прекрасное оптическое качество VLT позволили получить очень детальное ближнее инфракрасное изображение (см. PR Photo 31b / 04) во время экспозиции, длившейся всего 5 минут. Превосходные атмосферные условия Паранала во время наблюдения (с наблюдением 0,4 угловых секунды) позволяют комбинировать космические и наземные данные в цветную фотографию этого интересного объекта.
Крупная полоса пыли видна на западной (правой) стороне галактики, но повсюду видны пятна пыли вместе с большим количеством разноцветных звезд и звездных скоплений. Различные цветовые оттенки указывают на возраст объектов и степень затенения межзвездной пылью. Изображение в ближней инфракрасной области VLT проникает сквозь пылевые облака гораздо лучше, чем оптические изображения HST, и поэтому некоторые глубоко встроенные объекты, которые не обнаруживаются в оптике, выглядят как красные на объединенном изображении.
Измеряя размер и инфракрасную яркость каждого из этих «скрытых» объектов, астрономы смогли отличить звезды от звездных скоплений; они насчитывают не менее 115 кластеров. Также можно было определить их возраст - около 50 из них очень молоды в астрономических терминах, менее 20 миллионов лет. Распределение масс звезд скоплений напоминает то, что наблюдалось в скоплениях в других галактиках звездных вспышек, но большое количество молодых скоплений и звезд необычно в галактике размером с NGC 5253.
Когда изображения получаются из NGC 5253 на более длинных волнах, ср. ESO PR Photo 31c / 04, который был сделан с помощью VLT в L-диапазоне (длина волны 3,7 мкм), галактика выглядит совсем иначе. Он больше не отображает богатство источников, видимых на изображении в K-полосе, и теперь доминирует один яркий объект. Посредством большого количества наблюдений в различных областях длин волн, от оптического до радио, астрономы находят, что этот единственный объект излучает столько же энергии в инфракрасной части спектра, сколько вся галактика в оптической области. Количество энергии, излучаемой на разных длинах волн, показывает, что это молодое (несколько миллионов лет) очень массивное (более миллиона солнечных масс) звездное скопление, заключенное в плотное и тяжелое пылевое облако (более 100 000 солнечных масс пыли). излучение, видимое на фотографии PR 31c / 04, происходит из этой пыли
Взгляд на начало
Эти результаты показывают, что такая крошечная галактика, как NGC 5253, почти в 100 раз меньше нашей галактики Млечный Путь, может производить сотни компактных звездных скоплений. Самые молодые из этих кластеров все еще глубоко погружены в свои натальные облака, но при наблюдении с помощью чувствительных к инфракрасному излучению инструментов, таких как ISAAC в VLT, они действительно выделяются как очень яркие объекты.
Самый массивный из этих скоплений содержит около миллиона солнечных масс и сияет до 5000 очень ярких массивных звезд. Это может быть очень похоже на предшественников в ранней Вселенной старых шаровых скоплений, которые мы сейчас наблюдаем в больших галактиках, таких как Млечный путь. В этом смысле NGC 5253 дает нам прямой взгляд на наши собственные начинания.
Запись
[1] В состав группы входят Джованни Креши (Университет Флоренции, Италия), Леонардо Ванци (ESO-Чили) и Марк Соваж (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Франция). Более подробная информация о настоящем исследовании доступна в исследовательской работе («Население звездного скопления NGC 5253» Дж. Креши и др.), Которая скоро появится в ведущем исследовательском журнале Astronomy & Astrophysics (препринт доступен в виде astro-ph. / 0411486).
Источник: ESO News Release
Вот больше информации о том, как формируются звезды.
