Źródło zdjęcia: Hubble
Astronomowie zauważyli wiele młodych gromad gwiezdnych rozsianych wokół bardzo starej galaktyki eliptycznej - kwestionuje to ustaloną teorię, że stare galaktyki zawierają tylko starsze gwiazdy. Zespół wykorzystał Teleskop Kosmiczny Hubble'a i Bardzo Duży Teleskop ESO, aby wykonać serię zdjęć galaktyki NGC 4365, i byli w stanie zidentyfikować gromady gwiazd, które miały zaledwie kilka miliardów lat, podczas gdy większość miała ponad 12 miliardów lat . Dlaczego galaktyka zawiera takie połączenie młodych i starych gwiazd, wciąż pozostaje tajemnicą.
Łącząc dane z kosmicznego teleskopu Hubble'a NASA / ESA i bardzo dużego teleskopu ESO (VLT), grupa europejskich i amerykańskich astronomów dokonała dużego odkrycia. Zidentyfikowali ogromną liczbę „młodych” gromad gwiezdnych w starej galaktyce eliptycznej.
Po raz pierwszy udało się zidentyfikować kilka różnych okresów formowania się gwiazd w tak starej galaktyce. Galaktyki eliptyczne zawsze uważano za poddane jednemu wczesnemu okresowi formowania się gwiazd, a następnie pozbawione formowania się gwiazd. Jednak połączenie najlepszych i największych teleskopów w kosmosie i na ziemi wyraźnie pokazało, że na pierwszy rzut oka widać coś więcej.
Czy galaktyki eliptyczne zawierają tylko stare gwiazdy?
Jednym z wyzwań współczesnej astronomii jest zrozumienie, w jaki sposób galaktyki - duże układy gwiazd, gazu i pyłu - kształtują się i ewoluują. Kiedy powstało większość gwiazd we Wszechświecie? Czy stało się to na bardzo wczesnym etapie, w ciągu kilku miliardów lat Wielkiego Wybuchu? Czy znaczna liczba gwiazd, które obserwujemy, uformowała się znacznie niedawno?
Spektakularne zderzenia między galaktykami mają miejsce przez cały czas, powodując powstawanie tysięcy, a nawet milionów gwiazd. Jednak patrząc na Wszechświat jako całość, większość jego gwiazd znajduje się w galaktykach eliptycznych, których ogólny wygląd do tej pory doprowadził nas do przekonania, że one i ich gwiazdy są również stare.
Te galaktyki eliptyczne świecą rozproszonym, czerwonawym blaskiem zwykle związanym z gwiazdami, które mają wiele tysięcy milionów lat. Jaka jest jednak podstawowa mieszanka gwiazd, która powoduje, że wyglądają tak staro? Czy znaczna liczba młodszych gwiazd może „ukrywać się” wśród starszych?
Szczegółowe obserwacje za pomocą najlepszych teleskopów na świecie rzuciły nowe światło na to centralne pytanie o zachowanie niektórych głównych elementów budujących Wszechświat.
Kosmiczna paleontologia
Aby rozbić gwiezdny „koktajl” w galaktykach eliptycznych na różne składniki, zespół europejskich i amerykańskich astronomów zaobserwował masywne gromady gwiezdne w pobliskich galaktykach i wokół nich. Te „kuliste” gromady, tak zwane ze względu na swój kształt, istnieją w dużych ilościach wokół wszystkich obserwowanych galaktyk i tworzą rodzaj „szkieletu” w galaktykach macierzystych. Te „kości” otrzymują odcisk dla każdego odcinka formowania się gwiazdy, przez który przechodzą. Czytając epokę gromad kulistych w galaktyce, można zidentyfikować przeszłe epoki aktywnej formacji gwiazd w galaktyce.
Czytając odciski i dedukując rozkład wieków gromad kulistych, astronomowie mogą odkryć, kiedy powstało wiele gwiazd w galaktykach eliptycznych. Jest to podobne do sposobu, w jaki paleontolog wykorzystuje szkielety dinozaurów, aby wydedukować informacje o epoce, w której żyły.
Zaskakujące odkrycie
Zespół połączył zdjęcia wielu galaktyk z Wide Field i Planetary Camera 2 z obrazami w podczerwieni uzyskanymi z wielomodowego instrumentu ISAAC na 8,2-metrowym teleskopie VLT Antu w Obserwatorium Paranal ESO (Chile). Ku ich wielkiemu zaskoczeniu odkryli, że wiele gromad kulistych w jednej z tych galaktyk, NGC 4365, członek dużej gromady galaktyk w Pannie, miało zaledwie kilka tysięcy milionów lat, znacznie mniej niż większość innych gwiazd w ta galaktyka (około 12 tysięcy milionów lat).
Astronomowie byli w stanie zidentyfikować trzy główne grupy gromad gwiazdowych. Istnieje stara populacja gromad gwiazd ubogich w metale, niektóre gromady starych, ale bogatych w metale gwiazd, a teraz, po raz pierwszy, populacja gromad z młodymi i bogatymi w metale gwiazdami.
Wyniki te zostały w pełni potwierdzone obserwacjami spektroskopowymi wykonanymi innym gigantycznym teleskopem na świecie, 10-metrowym Keck na Hawajach.
„Z wielką przyjemnością obserwuję dwa projekty w całości lub częściowo finansowane przez Europę - VLT i Hubble - współpracujące ze sobą w celu uzyskania tak ważnego wyniku naukowego”, mówi Piero Benvenuti, naukowiec z ESA Hubble Project. „Synergia między najbardziej zaawansowanymi teleskopami naziemnymi i kosmicznymi wciąż udowadnia swoją skuteczność, torując drogę do imponujących nowych odkryć, które w innym przypadku nie byłyby możliwe”.
Odkrycie młodych gromad kulistych w starych galaktykach jest zaskakujące, ponieważ dotychczas uważano, że gwiazdy w gigantycznych galaktykach eliptycznych powstały podczas jednego okresu na początku historii Wszechświata. Teraz jest jasne, że niektóre galaktyki mogą ukrywać swoją prawdziwą naturę i rzeczywiście doświadczyły znacznie nowszych okresów formowania się głównych gwiazd.
Oryginalne źródło: ESA News Release
