Ved hjælp af Hubble-rumteleskopet foretog astronomer fra Max Planck-instituttet for astronomi to observationer ti års afstand fra den gigantiske tåge NGC 3603 og fandt en overraskende mængde bevægelse og uro i en af de mest massive unge stjerneklynger i Mælkevejen. Sammenligningsbillederne afslører flere hundrede stjerner, der fortsatte med at bevæge sig i cirka 1 million år efter dannelsen af stjerneklyngen, hvor stjernebevægelsen ikke havde ”slået sig ned” som forventet. Denne nye konstatering er i modstrid med de nuværende modeller for, hvordan sådanne klynger udvikler sig, og kan tvinge astronomer til at overveje, hvordan stjerneklynger dannes og udvikles.
Mens almindelige stjerneklynger spreder sig over tid, efterhånden som de forskellige stjerner går deres egne måder, troede man, at meget massive og kompakte klynger var forskellige, og at de dannede massive aggregeringer af stjerner, der er kendt som kugleformede klynger, hvis tæt tætpakkede stjerner forbliver gravitationsmæssigt bundet til hinanden i milliarder af år.
Konventionel tænkning var, at stjerner med lavere masse skulle bevæge sig hurtigere, og dem med højere masse skulle bevæge sig langsommere. Men et hold ledet af Wolfgang Brander, der foretager observationer med høj præcision, fandt, at stjernerne i NGC 3603 bevæger sig stadig med hastigheder, der er uafhængige af deres masse.
De fandt, at alle stjerner bevæger sig med omtrent den samme gennemsnitlige hastighed på 4,5 km / s (svarende til en ændring i tilsyneladende position på kun 140 mikro-bue-sekunder om året). Den gennemsnitlige hastighed ser ikke ud til at variere med masse overhovedet.
Holdet observerede mere end 800 stjerner og var i stand til at opnå tilstrækkelig nøjagtige hastighedsmålinger for 234 klyngestjerner med forskellige masser og overfladetemperaturer.
”Når vores analyse var afsluttet, nåede vi en præcision på 27 milliondele af en bue sekund om året,” sagde Boyke Rochau, papirets hovedforfatter. ”Forestil dig, at du er i Bremen, og observerer et objekt, der er placeret i Wien. Nu bevæger objektet sig sidelæns ved bredden af et menneskehår. Det er en ændring i den tilsyneladende position på cirka 27 milliondele af en bue sekund. ”
Tilsyneladende - og overraskende - er denne meget massive stjerneklynge endnu ikke slået sig ned. I stedet afspejler stjernernes hastigheder stadig forhold fra det tidspunkt, hvor klyngen blev dannet, for cirka en million år siden.
”For første gang har vi været i stand til at måle præcise stjernebevægelser i en så kompakt ung stjerne klynge. Dette er nøgleinformation for astronomer, der prøver at forstå, hvordan sådanne klynger dannes, og hvordan de udvikler sig, ”sagde teammedlem Andrea Stolte fra University of Cologne.
Spændende forbliver spørgsmålet om, hvorvidt den massive unge klynge i NGC 3603 bliver en kugleklynge, åben. I betragtning af de nye resultater afhænger det hele af hastighederne for lavmassestjernerne, som var for svage til at muliggøre præcise hastighedsmålinger med Hubble-rumteleskopet. ”For at finde ud af, om vores stjerneklynge spreder sig eller ej, bliver vi nødt til at vente på den næste generation af teleskoper, såsom James Webb Space Telescope (JWST) eller ESOs European Extremely Large Telescope (E-ELT),” sagde Brandner .
Resultaterne er offentliggjort i afsnittet Brev i Astrophysical Journal. Læs papiret her.
Kilder: Max Planck Institute for Astronomy, Hubble ESA
