Astronomer trodde ursprungligen att bara ett massivt stjärnkluster lyste starkt i en enorm stjärnbildande region i Tarantula Nebula, även känd som 30 Doradus. Ett team av astronomer under ledning av Elena Sabbi från Space Telescope Science Institute märkte att olika stjärnor i samma region var i olika åldrar, med minst en miljon år. Förutom åldersskillnaderna märkte forskarna också två distinkta regioner, där den ena har en långsträckt "look" som ett sammanslagande kluster.
"Stjärnor är tänkta att bildas i kluster," sade Sabbi, "men det finns många unga stjärnor utanför 30 Doradus som inte kunde ha bildat där de är; de kan ha kastats ut med mycket hög hastighet från 30 Doradus själv. ”
Sabbi och hennes team letade ursprungligen efter bortkörda stjärnor - snabbrörelsestjärnor som har kastats ut från sina stjärnkammare där de först bildades.
Men de märkte något ovanligt med klustret när de tittade på fördelningen av de lågmassiga stjärnorna som detekterats av Hubble. Det är inte sfäriskt, som förväntat, men har särdrag som liknar formen på två sammanslagna galaxer där deras former är långsträckta av tidvattnet.
Vissa modeller förutspår att gigantiska gasmoln från vilka stjärnkluster bildas kan fragmentera i mindre bitar. När dessa små bitar faller ut stjärnor kan de sedan interagera och smälta samman för att bli ett större system. Denna interaktion är vad Sabbi och hennes team tycker att de observerar i 30 Doradus.
Det finns också ett ovanligt stort antal flyktiga, höghastighetsstjärnor runt 30 Doradus, och efter att ha tittat närmare på klusterna tror astronomerna att dessa bortkörningsstjärnor förvisades från kärnan i 30 Doradus som ett resultat av de dynamiska interaktionerna mellan de två stjärnklusterna. Dessa interaktioner är mycket vanliga under en process som kallas kärnkollaps, där mer massiva stjärnor sjunker till mitten av ett kluster av dynamiska interaktioner med stjärnor med lägre massa. När många massiva stjärnor har nått kärnan blir kärnan instabil och dessa massiva stjärnor börjar mata ut varandra från klustret.
Det stora klustret R136 i mitten av den 30 Doradus-regionen är för ung för att redan ha upplevt en kärnkollaps. Eftersom kärnkollapsen i mycket mindre system är mycket snabbare kan det stora antalet flyktiga stjärnor som har hittats i 30 Doradus-regionen bättre förklaras om ett litet kluster har gått samman till R136.
Hela 30 Doradus-komplexet har varit en aktiv stjärnbildande region i 25 miljoner år, och det är för närvarande okänt hur länge denna region kan fortsätta skapa nya stjärnor. Mindre system som smälter samman till större kan hjälpa till att förklara ursprunget till några av de största kända stjärnkluster, sa Sabbi och hennes team.
Uppföljningsstudier kommer att titta på området mer detaljerat och i större skala för att se om fler kluster kan interagera med de observerade. I synnerhet den infraröda känsligheten hos NASA: s planerade James Webb rymdteleskop (JWST) gör att astronomer kan titta djupt in i regionerna i Tarantula Nebula som är dolda i fotografier med synligt ljus. I dessa områden är svalare och svagare stjärnor dolda från sikten inuti kokonger av damm. Webb kommer bättre att avslöja den underliggande populationen av stjärnor i nebulosan.
Den 30 Doradus Nebula är särskilt intressant för astronomer eftersom det är ett bra exempel på hur stjärnbildande regioner i det unga universum kan ha sett ut. Denna upptäckt kan hjälpa forskare att förstå detaljerna om klusterbildning och hur stjärnor bildades i det tidiga universum.
Science Paper av: E. Sabbi, et al. (ApJL, 2012) (PDF-dokument)
Källa: HubbleSite
