Astronomowie początkowo sądzili, że tylko jedna masywna gromada gwiazd świeciła jasno w ogromnym regionie gwiazdotwórczym Mgławicy Tarantula, znanym również jako 30 Doradus. Zespół astronomów pod przewodnictwem Eleny Sabbi z Space Telescope Science Institute zauważył, że różne gwiazdy w tym samym regionie były w różnym wieku, o co najmniej milion lat. Oprócz różnic wiekowych naukowcy zauważyli także dwa odrębne regiony, z których jeden ma wydłużony „wygląd” scalającej się gromady.
„Gwiazdy powinny formować się w gromady”, powiedział Sabbi, „ale jest wiele młodych gwiazd poza 30 Doradusem, które nie mogły powstać tam, gdzie są; mogły zostać wyrzucone z dużą prędkością z samego 30 Doradusów. ”
Sabbi i jej zespół początkowo szukali uciekających gwiazd - szybko poruszających się gwiazd, które zostały wyrzucone ze swoich gwiezdnych żłobków, w których powstały.
Ale zauważyli coś niezwykłego w gromadzie, patrząc na rozkład gwiazd o niskiej masie wykrytych przez Hubble'a. Nie jest kulisty, jak oczekiwano, ale ma cechy nieco podobne do kształtu dwóch łączących się galaktyk, w których ich kształty są wydłużane przez przypływ grawitacyjny.
Niektóre modele przewidują, że gigantyczne chmury gazowe, z których tworzą się gromady gwiazd, mogą ulec fragmentacji na mniejsze kawałki. Gdy te małe kawałki wytrącą gwiazdy, mogą one oddziaływać i łączyć się, tworząc większy układ. Interakcja jest tym, co Sabbi i jej zespół obserwują w 30 Doradusie.
Istnieje również niezwykle duża liczba niekontrolowanych, dużych prędkości gwiazd wokół 30 Doradus, a po dokładniejszym przyjrzeniu się gromadom astronomowie uważają, że te niekontrolowane gwiazdy zostały wydalone z jądra 30 Doradus w wyniku dynamicznych interakcji między dwie gromady gwiazd. Te interakcje są bardzo częste podczas procesu zwanego zapadaniem się jądra, w którym gwiazdy o większej masie opadają do środka gromady poprzez dynamiczne interakcje z gwiazdami o mniejszej masie. Kiedy wiele masywnych gwiazd osiągnie rdzeń, rdzeń staje się niestabilny i te masywne gwiazdy zaczynają się wyrzucać z gromady.
Duża gromada R136 w centrum 30 regionu Doradus jest zbyt młoda, aby doświadczyć już zapaści rdzenia. Ponieważ jednak w mniejszych systemach zapadanie się jądra jest znacznie szybsze, dużą liczbę niekontrolowanych gwiazd, które znaleziono w regionie 30 Doradus, można lepiej wyjaśnić, jeśli mała gromada połączy się w R136.
Cały kompleks 30 Doradus był aktywnym regionem gwiazdotwórczym od 25 milionów lat i obecnie nie wiadomo, jak długo ten region może nadal tworzyć nowe gwiazdy. Sabbi i jej zespół wyjaśniają, że mniejsze układy, które łączą się w większe, mogą wyjaśnić pochodzenie niektórych z największych znanych gromad gwiazd.
W dalszych badaniach przyjrzy się temu obszarowi bardziej szczegółowo i na większą skalę, aby sprawdzić, czy więcej klastrów może oddziaływać z obserwowanymi. W szczególności wrażliwość na podczerwień planowanego przez NASA Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pozwoli astronomom zajrzeć głęboko w obszary Mgławicy Tarantula, które są zaciemnione na zdjęciach w świetle widzialnym. W tych obszarach chłodniejsze i ciemniejsze gwiazdy są niewidoczne w kokonach pyłu. Webb lepiej ujawni podstawową populację gwiazd w mgławicy.
Mgławica 30 Doradus jest szczególnie interesująca dla astronomów, ponieważ jest dobrym przykładem tego, jak mogły wyglądać regiony tworzące gwiazdy w młodym wszechświecie. Odkrycie to może pomóc naukowcom zrozumieć szczegóły powstawania gromad i sposób powstawania gwiazd we wczesnym Wszechświecie.
Science Paper: E. Sabbi, i in. (ApJL, 2012) (dokument PDF)
Źródło: HubbleSite
