Tvorba zvezd je eden najosnovnejših pojavov v vesolju. V notranjosti zvezd se primordialni material iz Velikega praska predela v težje elemente, ki jih opazujemo danes. V razširjeni atmosferi nekaterih vrst zvezd se ti elementi združijo v bolj zapletene sisteme, kot so molekule in prašna zrna, gradniki novih planetov, zvezd in galaksij ter navsezadnje za življenje. Nasilni procesi tvorjenja zvezd omogočajo, da sicer dolgočasne galaksije svetijo v temi globokega vesolja in nam omogočajo, da so nam vidne na velikih razdaljah.
Tvorba zvezd se začne s propadom najgostejših delov medzvezdnih oblakov, regij, za katere je značilna sorazmerno visoka koncentracija molekularnega plina in prahu, kot sta Orionski kompleks (ESO PR Photo 20/04) in regija Galaktični center (sporočilo ESO 26 / 03). Ker sta ta plin in prah proizvodi zgodnejšega nastajanja zvezd, je moralo obstajati zgodnja epoha, ko jih še ni bilo.
Toda kako so se potem oblikovale prve zvezde? Opisati in razložiti je, da je "prvotno nastajanje zvezd" - brez molekularnih plinov in prahu - velik izziv sodobne astrofizike.
Poseben razred sorazmerno majhnih galaksij, znan kot "modre pritlikavske galaksije", morda ponuja bližnje in sodobne primere tega, kar se je lahko zgodilo v zgodnjem vesolju med nastajanjem prvih zvezd. Te galaksije so siromašne s prahom in težjimi elementi. Vsebujejo medzvezdne oblake, ki so v nekaterih primerih precej podobni tistim prvotnim oblakom, iz katerih so nastale prve zvezde. Toda kljub relativno pomanjkanju prahu in molekularnega plina, ki tvorita osnovne sestavine za nastajanje zvezd, kot ga poznamo iz Mlečne poti, te galaksije Modrega pritlikavca včasih obdržijo zelo aktivna območja, ki tvorijo zvezde. Tako lahko s proučevanjem teh področij bolje razumemo procese oblikovanja zvezd v zgodnjem vesolju.
Zelo aktivna tvorba zvezd v NGC 5253
NGC 5253 je ena izmed najbližjih znanih galaksij Modrega škrata; nahaja se na razdalji približno 11 milijonov svetlobnih let v smeri južnega ozvezdja Centavra. Pred časom se je skupina evropskih astronomov [1] odločila, da podrobneje pogleda ta objekt in preuči procese oblikovanja zvezd v prvotno podobnem okolju te galaksije.
Res je, NGC 5253 vsebuje nekaj prahu in težjih elementov, vendar bistveno manj kot naša galaksija Milky Way. Vendar je precej ekstremno kot mesto intenzivnega tvorjenja zvezd, razkošne "galaksije zvezdnih zvezd" v astronomski terminologiji in glavni cilj podrobnih študij obsežne zvezde.
ESO PR Photo 31a / 04 ponuja impresiven pogled na NGC 5253. Ta sestavljena slika temelji na skoraj infrardeči izpostavljenosti, pridobljeni z večnamenskim instrumentom ISAAC, nameščenim na 8,2-metrskem teleskopu VLT Antu v observatoriju ESO Paranal (Čile) ter dve sliki v optičnem valovnem pasu, dobljeni iz arhiva podatkov o vesoljskem teleskopu Hubble (ki se nahaja na ESO Garching). Slika VLT (v pasu K pri valovni dolžini 2,16 µm) je kodirana rdeče, slike HST modre (V-pas v 0,55 m) in zelene (I-pas pri 0,79 m).
Ogromna zmogljivost nabiranja svetlobe in dobra optična kakovost VLT sta omogočili pridobitev zelo podrobne bližnje infrardeče slike (prim. PR Photo 31b / 04) med osvetlitvijo, ki traja le 5 min. Odlične atmosferske razmere Paranala v času opazovanja (vidne 0,4 arcsec) omogočajo kombiniranje vesoljskih in zemeljskih podatkov v barvno fotografijo tega zanimivega predmeta.
Na zahodni (desni) strani galaksije je viden večji prašni pas, vendar so povsod vidni obliži prahu, skupaj z velikim številom pisanih zvezd in zvezdnih grozdov. Različni barvni odtenki kažejo na starost predmetov in stopnjo zatemnitve medzvezdnega prahu. Skoraj infrardeča slika VLT prodre v oblake prahu veliko bolje kot optične slike HST, zato so nekateri globoko vgrajeni predmeti, ki jih optični ne zaznajo, na kombinirani sliki videti rdeči.
Z merjenjem velikosti in infrardeče svetlosti vsakega od teh skritih predmetov so astronomi lahko ločili zvezde od zvezdnih grozdov; štejejo najmanj 115 grozdov. Izslediti je bilo mogoče tudi njihovo starost - približno 50 jih je v astronomskem smislu zelo mladih, manj kot 20 milijonov let. Porazdelitev mas zvezd grozdastih zvezd se sestavlja, ki so jih opazili v grozdih v drugih galaksijah zvezd, vendar je veliko število mladih grozdov in zvezd izredno v galaksiji, majhni kot NGC 5253.
Ko dobimo slike NGC 5253 pri postopno daljših valovnih dolžinah, prim. ESO PR Photo 31c / 04, ki je bil posnet z VLT v pasu L (valovna dolžina 3,7? M), je galaksija videti precej drugače. Ne prikazuje več bogastva virov, ki jih vidimo na sliki K-pasu in zdaj prevladuje en sam svetel predmet. S pomočjo velikega števila opazovanj v različnih območjih valovne dolžine, od optičnih do radia, astronomi ugotovijo, da ta en sam predmet oddaja toliko energije v infrardečem delu spektra, kot celotna galaksija v optični regiji. Količina energije, izžarene na različnih valovnih dolžinah, kaže, da gre za mlado (nekaj milijonov let), zelo množično (več kot milijon sončnih mas) zvezdno gručo, vdelano v gost in velik prašni oblak (več kot 100.000 sončnih mas prahu ; iz tega prahu izhaja emisija iz PR Photo 31c / 04).
Pogled proti začetkom
Ti rezultati kažejo, da lahko galaksija, majhna kot NGC 5253, skoraj 100-krat manjša od naše galaksije Milky Way, ustvari na stotine kompaktnih zvezdnih grozdov. Najmlajši od teh grozdov so še vedno globoko vdelani v svoje natalne oblake, a ko jih opazujemo z infrardečimi instrumenti, kot je ISAAC na VLT, resnično izstopajo kot zelo svetli predmeti.
Najmasivnejši od teh grozdov ima približno milijon sončnih mas in sveti kar 5000 zelo svetlih masivnih zvezd. Morda je zelo podobno potomcem v zgodnjem vesolju starih krogelnih grozdov, ki jih zdaj opazujemo v velikih galaksijah, kot je Mlečna pot. V tem smislu nam NGC 5253 ponuja neposreden pogled na lastne začetke.
Opomba
[1] Skupino sestavljajo Giovanni Cresci (Univerza v Firencah, Italija), Leonardo Vanzi (ESO-Čile) in Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Francija). Več podrobnosti o tej preiskavi je na voljo v raziskovalnem prispevku ("Zvezdna grozdna populacija NGC 5253" G. Cresci idr.), Ki se bo kmalu pojavil v vodilni raziskovalni reviji Astronomy & Astrophysics (predznak je na voljo kot astro-ph / 0411486).
Izvirni vir: ESO News Release
Tu je več informacij o oblikovanju zvezd.
