Med hjälp av Hubble Space Telescope gjorde astronomer från Max Planck Institute for Astronomy två observationer som var tio år från varandra från den jätte nebula NGC 3603 och fann en överraskande mängd rörelse och oro i en av de mest massiva unga stjärnkluster på Vintergatan. Jämförelsebilderna avslöjar flera hundra stjärnor som fortsatte att röra sig i ungefär en miljon år efter stjärnklyngens bildning, med stjärnrörelse som inte "satte sig" som förväntat. Detta nya resultat är i överensstämmelse med nuvarande modeller av hur sådana kluster utvecklas och kan tvinga astronomer att tänka om hur stjärnkluster bildas och utvecklas.
Medan vanliga stjärnkluster sprids över tiden när de olika stjärnorna går sina egna separata vägar, trodde man att väldigt massiva och kompakta kluster var olika, och att de bildade massiva aggregeringar av stjärnor kända som kulakluster, vars tätt packade stjärnor förblir gravitationsbundna till varandra i miljarder år.
Konventionellt tänkande var att stjärnor med lägre massa skulle röra sig snabbare, och de med högre massa borde röra sig långsammare. Men ett team under ledning av Wolfgang Brander, som gjorde observationer med hög precision, fann att stjärnorna i NGC 3603 fortfarande rör sig i hastigheter som är oberoende av deras massa.
De fann att alla stjärnor rör sig med ungefär samma genomsnittshastighet på 4,5 km / s (vilket motsvarar en förändring i synbar position på bara 140 mikrobågsekunder per år). Medelhastigheten verkar inte variera med massan alls.
Teamet observerade mer än 800 stjärnor och kunde erhålla tillräckligt exakta hastighetsmätningar för 234 klusterstjärnor med olika massor och yttemperaturer.
"När vår analys avslutades nådde vi en precision på 27 miljoner av en bågsekund per år," sa Boyke Rochau, tidningen som författare. ”Tänk dig att du är i Bremen och observerar ett objekt som finns i Wien. Nu rör sig objektet i sidled genom bredden av ett mänskligt hår. Det är en förändring av den uppenbara positionen på cirka 27 miljoner av en bågsekund. "
Tydligen - och förvånansvärt - har detta mycket massiva stjärnkluster ännu inte lagt sig. Istället återspeglar stjärnorna hastigheter fortfarande förhållandena från tidpunkten då klustret bildades, ungefär en miljon år sedan.
”För första gången har vi kunnat mäta exakta stjärnrörelser i en så kompakt ung stjärnkluster. Detta är nyckelinformation för astronomer som försöker förstå hur sådana kluster bildas och hur de utvecklas, säger teammedlem Andrea Stolte från University of Cologne.
Frestande, frågan om huruvida det massiva unga klustret i NGC 3603 kommer att bli ett globulärt kluster är fortfarande öppet. Med tanke på de nya resultaten beror det allt på hastigheterna för lågmassastjärnorna, som var för svaga för att möjliggöra exakta hastighetsmätningar med Hubble rymdteleskop. "För att ta reda på om vårt stjärnkluster kommer att spridas eller inte, måste vi vänta på nästa generation teleskop, till exempel James Webb Space Telescope (JWST) eller ESO: s European Extremely Large Telescope (E-ELT)," sade Brandner .
Resultaten har publicerats i avsnittet Letters i Astrophysical Journal. Läs uppsatsen här.
Källor: Max Planck Institute for Astronomy, Hubble ESA
