Огненная буря рождения звезды освещает один конец крошечной галактики Kiso 5639. Карликовая галактика имеет форму сплющенного блина, но из-за того, что она наклонена ребром, она напоминает ракету с блестящей пылающей головой и длинным усыпанный звездами хвост.Kiso 5639 — это редкий близкий пример вытянутых галактик, которые в изобилии встречаются на больших расстояниях, где мы наблюдаем Вселенную в более ранние эпохи. Астрономы предполагают, что безумное рождение звезды вызвано межгалактическим газовым дождем, проливающимся на одном конце галактики, когда он дрейфует в космосе.
«Я думаю, что Kiso 5639 — прекрасный пример того, что, должно быть, было обычным давно», — сказала ведущий исследователь Дебра Элмегрин из колледжа Вассар в Покипси, штат Нью-Йорк. «В настоящее время считается, что галактики в ранней Вселенной растут за счет аккреции газа из окружающей среды. Это стадия, которую галактики, включая наш Млечный Путь, должны пройти по мере своего роста».Наблюдения за ранней Вселенной, такие как сверхглубокое поле Хаббла, показывают, что около 10 процентов всех галактик имеют эти удлиненные формы и все вместе называются «головастиками».
Но исследования соседней Вселенной выявили лишь несколько из этих необычных галактик, в том числе Kiso 5639. Однако развитие соседних звездообразующих галактик-головастиков отставало от их коллег, которые потратили миллиарды лет на строительство самих себя. во многие спиральные галактики, видимые сегодня.
Элмегрин использовал широкоугольную планетарную камеру 3 Хаббла для детального исследования изображений Kiso 5639. Изображения в различных фильтрах раскрывают информацию об объекте, разделяя его свет на составляющие цвета.
Четкое разрешение Хаббла помогло Эльмегрин и ее команде проанализировать гигантские звездообразующие сгустки в Kiso 5639 и определить массы и возраст звездных скоплений.Международная группа исследователей выбрала Kiso 5639 из спектроскопического обзора 10 близлежащих галактик-головастиков, наблюдаемых на Большом Канарском телескопе в Ла-Пальме, Испания, Хорхе Санчесом Алмейдой и его сотрудниками из Instituto de Astrofisica de Canarias.
Наблюдения показали, что в большинстве этих галактик, включая Kiso 5639, состав газа неоднороден.Яркий газ в голове галактики содержит меньше тяжелых элементов (вместе называемых «металлами»), таких как углерод и кислород, чем в остальной части галактики. Звезды состоят в основном из водорода и гелия, но содержат и другие «тяжелые» элементы. Когда звезды умирают, они высвобождают свои тяжелые элементы и обогащают окружающий газ.
«Металличность предполагает, что в звездообразующую часть галактики должен поступать довольно чистый газ, состоящий в основном из водорода, потому что межгалактическое пространство содержит более чистый газ, богатый водородом», — пояснил Элмегрин. «В противном случае область звездообразования должна быть так же богата тяжелыми элементами, как и остальная часть галактики».Хаббл предлагает подробный обзор звездного безумия в галактике. Телескоп обнаружил несколько десятков звездных скоплений в головке звездообразования галактики, размер которой составляет 2700 световых лет. Эти скопления имеют средний возраст менее 1 миллиона лет и массы, которые в три-шесть раз больше, чем у остальной части галактики.
Другое звездообразование происходит по всей галактике, но в гораздо меньшем масштабе. Возраст звездных скоплений в остальной части Галактики составляет от нескольких миллионов до нескольких миллиардов лет.«В голове происходит гораздо больше звездообразования, чем можно было бы ожидать в такой крошечной галактике», — сказал член команды Брюс Элмегрин из Исследовательского центра Томаса Дж. Ватсона IBM в Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк. «И мы думаем, что звездообразование вызвано продолжающейся аккрецией бедного металлами газа на часть покоящейся в остальном карликовой галактики».
Хаббл также обнаружил гигантские дыры, усеянные всей звездой галактики. Эти полости придают голове галактики вид швейцарского сыра, потому что многочисленные взрывы сверхновых — например, воздушные взрывы фейерверков — вырезали дыры из разреженного перегретого газа.
Галактика, расположенная на расстоянии 82 миллионов световых лет от нас, развивалась миллиарды лет, потому что она дрейфовала через изолированную «пустыню» во Вселенной, лишенную большого количества газа.Что вызвало звездообразование в такой захолустной галактике?
Основываясь на моделировании Даниэля Северино из Центра астрономии Гейдельбергского университета в Германии и других членов команды, наблюдения показывают, что менее 1 миллиона лет назад передний край Kiso 5639 столкнулся с газовой нитью. Нить накала сбросила на галактику большой сгусток материи, вызвав энергичное рождение звезды.
Дебра Элмегрин ожидает, что в будущем другие части галактики присоединятся к звездному фейерверку. «Галактики вращаются, и, поскольку Kiso 5639 продолжает вращаться, другая часть галактики может получить приток нового газа из этой нити, что спровоцирует новый цикл рождения звезд», — сказала она.Результаты команды приняты к публикации в The Astrophysical Journal.Среди других членов команды — Касиана Муньос-Тунон и Мерседес Филхо (Институт астрофизики Канарских островов, Канарские острова), Хайро Мендес-Абреу (Университет Сент-Эндрюс, Соединенное Королевство), Джон Галлахер (Университет Висконсин-Мэдисон) и Марк Рафельски. (Центр космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд).
Космический телескоп Хаббла — это проект международного сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом.
Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции Хаббла. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии в Вашингтоне, округ Колумбия.