Astronomen zien stellaire zelfbeheersing in actie

[univers]

Er zijn veel factoren die de grootte van een groep kunnen beperken, inclusief externe factoren waar leden geen controle over hebben. Astronomen hebben echter ontdekt dat groepen sterren in bepaalde omgevingen zichzelf kunnen reguleren.

Een nieuwe studie heeft onthuld dat sterren in een cluster "zelfbeheersing" hebben, wat betekent dat ze slechts een beperkt aantal sterren laten groeien voordat de grootste en helderste leden het meeste gas uit het systeem verdrijven. Dit proces zou de geboorte van nieuwe sterren drastisch moeten vertragen, wat beter zou aansluiten bij de voorspellingen van astronomen over hoe snel sterren zich in clusters vormen.



Samengesteld beeld van RCW 36.
Credits: Röntgenfoto: NASA/CXC/Ames Research Center/L. Bonne et al.; Infrarood: ESA/NASA.JPL-Caltech/Herschel Space Observatory/JPL/IPAC

Deze studie combineert gegevens van verschillende telescopen, waaronder NASA's Chandra X-ray Observatory , NASA's inmiddels gepensioneerde Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), de APEX-telescoop (het Atacama Pathfinder EXperiment) en ESA's (European Space Agency's) gepensioneerde Herschel-telescoop.

Het doelwit van de waarnemingen was RCW 36, een grote gaswolk die een HII-gebied wordt genoemd (uitgesproken als "H-twee"), voornamelijk samengesteld uit waterstofatomen die zijn geïoniseerd - dat wil zeggen ontdaan van hun elektronen . Dit stervormingscomplex bevindt zich in de Melkweg op ongeveer 2900 lichtjaar van de aarde. Infraroodgegevens van Herschel worden weergegeven in rood, oranje en groen, en röntgengegevens zijn blauw, met puntbronnen in wit. Noord is 32 graden links van verticaal.

RCW 36 bevat een cluster van jonge sterren en twee holtes — of holtes — uitgehouwen uit het geïoniseerde waterstofgas, die zich in tegengestelde richtingen uitstrekken. Er is ook een ring van gas die zich om het cluster tussen de holtes wikkelt en een taille vormt rond de zandlopervormige holtes. Deze functies zijn gelabeld in de afbeelding.

Heet gas met een temperatuur van ongeveer twee miljoen kelvin (3,6 miljoen graden Fahrenheit), dat straalt in röntgenstralen die door Chandra zijn gedetecteerd, is geconcentreerd nabij het centrum van RCW 36, dicht bij de twee heetste en meest massieve sterren in de cluster. Deze sterren zijn een belangrijke bron van het hete gas. Een groot deel van de rest van het hete gas bevindt zich buiten de holtes, nadat het door de randen van de holtes is gelekt. De gegevens van SOFIA en APEX laten zien dat de ring koel, dicht gas bevat (met typische temperaturen van 15 tot 25 Kelvin, of ongeveer -430 tot -410 graden Fahrenheit) en uitzet met 2.000 tot 4.000 mijl per uur.

De SOFIA-gegevens laten zien dat zich aan de rand van beide holtes granaten van koel gas bevinden die zich met ongeveer 10.000 mijl per uur uitzetten, waarschijnlijk naar buiten gedreven door de druk van het hete gas dat met Chandra is waargenomen. Het hete gas, plus de straling van sterren in de cluster, heeft ook nog grotere holtes rond RCW 36 vrijgemaakt, waardoor een Russische poppenstructuur is ontstaan. Deze kenmerken zijn gelabeld in een Herschel-afbeelding die een groter gebied beslaat, die ook het gezichtsveld van Chandra en de andere hier beschreven structuren laat zien. De intensiteitsniveaus in deze afbeelding zijn aangepast om de grotere holtes zo duidelijk mogelijk weer te geven, waardoor veel van de binnenste gebieden nabij de RCW 36-holten verzadigd zijn. Het noorden is verticaal in deze afbeelding.


Wide Field, gelabeld, infraroodbeeld van RCW 36.
Credits: NASA/JPL-Caltech, Herschel Space Observatory
De onderzoekers zien ook bewijs uit de SOFIA-gegevens voor wat koel gas rond de ring dat uit RCW 36 wordt uitgeworpen met nog hogere snelheden van ongeveer 30.000 mijl per uur, waarbij het equivalent van 170 aardmassa's per jaar naar buiten wordt geduwd.

De uitzettingssnelheden van de verschillende hier beschreven structuren en de massa-ejectiesnelheid laten zien dat het grootste deel van het koele gas binnen ongeveer drie lichtjaar van het centrum van het HII-gebied in 1 miljoen tot 2 miljoen jaar kan worden uitgeworpen. Dit zal de grondstof opruimen die nodig is om sterren te vormen, waardoor hun voortdurende geboorte in de regio wordt onderdrukt. Astronomen noemen dit proces waarbij sterren zichzelf kunnen reguleren 'stellaire feedback'. Resultaten zoals deze helpen ons te begrijpen welke rol feedback van sterren speelt in het stervormingsproces.

Een artikel met een beschrijving van deze resultaten verscheen in The Astrophysical Journal van 20 augustus en is online beschikbaar. De auteurs zijn Lars Bonne (NASA Ames Research Center), Nicola Schneider (Universiteit van Keulen, Duitsland), Pablo Garcia (Chinese Academie van Wetenschappen), Akanksha Bij (Queen's University, Canada), Patrick Broos (Penn State), Laura Fissel ( Queen's University), Rolf Guesten (Max Planck Instituut voor Radioastronomie, Duitsland), James Jackson (NASA Ames), Robert Simon (Universiteit van Keulen), Leisa Townsley (Penn State), Annie Zavagno (Aix Marseille University, Frankrijk), Rebeca Aladro (Max Planck Instituut voor Radioastronomie), Christof Buchbender (Universiteit van Keulen), Cristian Guevara (Universiteit van Keulen), Ronan Higgins (Universiteit van Keulen), Arshia Maria Jacob (Max Planck Instituut voor Radioastronomie), Slawa Kabanovic (Universiteit van Keulen), Ramsey Karim (Universiteit van Maryland), Archana Soam (NASA Ames),

NASA's Marshall Space Flight Center beheert het Chandra-programma. Het Chandra X-ray Center van het Smithsonian Astrophysical Observatory bestuurt wetenschappelijke operaties vanuit Cambridge, Massachusetts, en vluchtoperaties vanuit Burlington, Massachusetts.

SOFIA was een Boeing 747SP-vliegtuig dat was aangepast om een ​​reflecterende telescoop te vervoeren. Het observatorium was een gezamenlijk project van NASA en de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR.

https://www.nasa.gov/mission_pages/chan ... ction.html