Den senaste bilden som släppts från Hubble Space Telescope visar den turbulenta regionen där två galaxer slås samman. Hubbles angelägna vision har hittat mer än 200 massiva stjärnkluster, varav den största är dubbelt så stor som allt vi har i Vintergatan. Arp 220 bör fortsätta producera nya startkluster tills det tar slut på gas på cirka 40 miljoner år.
Med att stirra in i den trånga, dammiga kärnan i två sammanslagna galaxer, har NASA: s Hubble Space Telescope avslöjat en region där stjärnbildningen har blivit vild.
De samverkande galaxerna verkar som en enda udda utseende galax som kallas Arp 220. Galaxen är ett närliggande exempel på efterdyningarna av två kolliderande galaxer. I själva verket är Arp 220 den ljusaste av de tre galaktiska sammanslagningarna närmast jorden. Denna senaste bild av galaxen ger ny insikt om det tidiga universum, när galaktiska vrak var vanligare.
Det skarpa ögat på Hubbles Advanced Camera for Surveys har avslöjat mer än 200 mammutstjärnkluster. De nyligen hittade klusterna överträffar långt de sex som spioneras av Hubble i en 1992-observation av Arp 220 som tagits av det breda fältet Planetkamera, som inte hade skärpan på avancerad kamera. Det rejälaste Arp 220-klustret som observerats av Hubble innehåller tillräckligt med material för att motsvara cirka 10 miljoner solar, vilket är dubbelt så massivt som alla jämförbara stjärnkluster i Vintergalaxen.
Klusterna är dock så kompakta att de även på sitt måttliga avstånd ser ut till Hubble som lysande enstjärnor. Astronomer vet att klustren inte är stjärnor eftersom de är mycket ljusare än en stjärna skulle vara på det avståndet, 250 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Serpens.
Starfödselfrenzy händer i en väldigt liten region, cirka 5 000 ljusår över hela världen (cirka 5 procent av Vintervägets diameter), där gasen och dammet är mycket tätt. Det finns lika mycket gas i den lilla regionen som det finns i hela Vintergalaxen.
"Det här är stjärnfödelse i extrema", säger astronomen Christine D. Wilson från McMaster University i Hamilton, Ontario, Kanada och studiens ledare. ”Vårt resultat innebär att mycket höga stjärnbildningar krävs för att bilda supermassiva stjärnkluster. Detta är en närliggande titt på ett fenomen som var vanligt i det tidiga universum, när många galaxer slogs samman. ”
Wilsons team erhöll mätningar av massorna och åldrarna för 14 av klusterna, vilket gjorde det möjligt för dem att mer exakt uppskatta massorna och åldrarna för alla kluster. Observationerna avslöjade två populationer av stjärnkluster. En befolkning är mindre än 10 miljoner år gammal; den andra, 70 till 500 miljoner år gammal. Kluster i den yngre gruppen är mer massiva än i den äldre gruppen.
Wilson vet inte om överflödet av stjärnfödelse inträffade i två olika epoker eller i en kontinuerlig hektisk takt och kanske de inte ser medelålderspopulationen. Hon vet att starburst drivs av en kollision mellan två galaxer som började för cirka 700 miljoner år sedan. Effekterna av fusionen har sträckt sig över hundratals miljoner år.
Teamets resultat dök upp i 20 april-numret av Astrophysical Journal. Fyndet är baserat på nya observationer med Hubbles Advanced Camera for Surveys och på en tidigare studie av Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer. Avancerade kameraobservationer, tagna i synligt ljus i augusti 2002, avslöjade den stora klusterpopulationen och producerade åldrar för den äldre gruppering av kluster. Den nära infraröda kamerastudien knäppte bilder av den yngre klusterpopulationen.
Även om den nya Hubble-bilden visar upp Arp 220 i synligt ljus, lyser galaxen ljusast i infrarött ljus. I själva verket kallas Arp 220 en ultra-lysande infraröd galax (ULIRG). ULIRG är produkter från sammanslagningar mellan galaxer, som kan skapa eldstormar från stjärnfödelse. Starlight från de nya stjärnorna värmer upp det omgivande dammet och får galaxerna att lysa briljant i infrarött ljus.
Endast en liten mängd synligt ljus flyr ut genom den dammbelagda galaxen. Om astronomer hade en fri utsikt över Arp 220 i synligt ljus, skulle galaxen lysa 50 gånger ljusare än vår Vintergalax på grund av ljuset från dess massiva kluster och därmed tillhörande stjärnbildning.
Arp 220 delar en släktskap med andra växelverkande galaxer, såsom de välkända antenngalaxerna. Båda är produkterna från galaktiska sammanslagningar. Sammanslagningsprocessen i Arp 220 är emellertid längre än i antennen. I själva verket, sa Wilson, kan man inte ens se de två galaxerna som kombinerades för att bilda Arp 220. Radiodata visar två objekt med 1 000 ljusår från varandra som kan representera kärnorna i de ursprungliga galaxerna.
Galaxen kommer att fortsätta att tillverka stjärnkluster tills den tappar ut all sin gas, vilket i nuvarande takt kommer att hända om cirka 40 miljoner år. Detta kan tyckas vara länge, men det är praktiskt taget ett ögonblick för en process som sker på galaktisk skala. Då kommer Arp 220 att se ut som de elliptiska galaxerna som ses idag, som har lite gas. Några av de gigantiska klusterna - de som nu är 100 miljoner år gamla - kommer fortfarande att finnas där.
Galaxen är det 220: e objektet i Halton Arps Atlas of Peculiar Galaxies.
Originalkälla: HubbleSite News Release
