Det verkar logiskt att anta att för länge sedan ökade mängden kulekluster i vår galax under stjärnframställningar som kallas ”starbursts.” Men en ny datorsimulering visar tvärtom: 13 miljarder år sedan kan starburst ha faktiskt förstört många av de globulära kluster som de hjälpte till att skapa.
"Det är ironiskt att se att starbursts kan producera många unga stjärnkluster, men samtidigt förstör majoriteten av dem," sade Dr. Diederik Kruijssen från Max Planck Institute for Astrophysics. "Detta inträffar inte bara i galaxkollisioner, utan bör förväntas i alla starburst-miljöer"
Astronomer har undrat varför i hela universum innehåller typiska globulära stjärnkluster ungefär samma antal stjärnor. Däremot kan mycket yngre stjärnkluster innehålla nästan valfritt antal stjärnor, från färre än 100 till många tusentals.
Den nya datorsimuleringen av Kruijssen och hans team föreslår att denna skillnad skulle kunna förklaras av de förhållanden under vilka kulformiga kluster bildades tidigt i utvecklingen av deras värdgalaxer.
I det tidiga universum var starbursts vanliga. Stora galaxer fanns i kluster, och kollisioner inträffade ofta. Datorsimuleringen visade att gaser, damm och stjärnor fortfarande slingrades runt galaxkollisionen under starbursts, med tyngdkraften på de kulakluster som ständigt förändrades. Detta var tillräckligt för att riva isär de flesta kulakluster och bara de största var tillräckligt starka för att överleva. Simuleringarna visade att de flesta av stjärnkluster förstördes strax efter bildandet, då den galaktiska miljön fortfarande var mycket fientlig mot de unga klusterna. Men efter att miljön har lugnat har de överlevande kulaklustrorna överlevt - lever nu tyst - och vi kan fortfarande njuta av deras skönhet.
I sitt papper säger astronomerna att detta förklarar varför antalet stjärnor som finns i kulakluster är ungefär detsamma över hela universum. "Det är därför perfekt att alla kulakluster har ungefär samma stora antal stjärnor," sade Kruijssen. "Deras mindre bröder och systrar som inte innehöll så många stjärnor var dömda att förstöras."
Kruijssen och hans team sa att medan de mycket ljusaste och största klusterna kunde överleva galaxkollisionen på grund av sin egen gravitationsattraktion, förstördes många mindre kluster effektivt av de snabbt föränderliga gravitationskrafter.
Det faktum att kulakluster är jämförbara överallt tyder då på att miljöerna där de bildades var mycket lika, oavsett galaxen de för närvarande bor i. Kruijssen och hans team säger kulakluster kan därför användas för att kasta mer ljus på hur de första generationerna av stjärnor och galaxer föddes.
"I det närliggande universum finns det flera exempel på galaxer som nyligen har genomgått stora skurar av stjärnbildning," sade Kruijssen. ”Det borde därför vara möjligt att se snabba förstörelser av små stjärnkluster i aktion. Om detta verkligen hittas av nya observationer, kommer det att bekräfta vår teori för uppkomsten av kulakluster. "
Denna nya upptäckt kan också binda ihop med andra nyligen konstaterade resultat från Spitzer och ESO att starburst-aktivitet kanske endast har varat i cirka 100 miljoner år och kan ha blivit kortklippt när svarta hål bildades i centrum av galaxerna.
Källa: Max-Planck Institute for Astrophysics. Papper: Kruijssen et al, "Bildning mot förstörelse: utvecklingen av stjärnklusterpopulationen i galaxfusioner"
