På University of Toronto har en trio af astronomer fisket - fisket efter en rigelig fangst af unge, supermassive stjerner. De trækkede i blå stjerner snesevis gange tungere end Solen, med lys så intens, at det spiste sig gennem den gas, der skabte den. Alt, hvad der er tilbage, er den hule æggeskal ... En skal, der måler hundrede lysår på tværs.
Deres arbejde vil blive offentliggjort i den 20. december udgave af Astrofysiske tidsskriftsbreve, men holdet stopper ikke der. Den næste fangst venter. ”Ved at studere disse supermassive stjerner og skallen, der omgiver dem, håber vi at lære mere om, hvordan energi overføres i sådanne ekstreme miljøer,” siger Mubdi Rahman, en ph.d.-kandidat i Institut for Astronomi & Astrofysik ved University of Toronto. Rahman ledede holdet sammen med vejlederne, professorer Dae-Sik Moon og Christopher Matzner.
Er opdagelsen af en enorm fabrik for massive stjerner ny? Nej. Astronomer har hentet dem i andre galakser, men afstanden gav ikke mulighed for et klart billede - selv når det kombineres med data fra andre teleskoper. ”Denne gang er de massive stjerner lige her i vores galakse, og vi kan endda tælle dem individuelt,” siger Rahman.
At studere denne lyse stjernecache er dog ikke en let opgave. Da de er placeret ca. 30.000 lysår væk, vil målingerne være ekstremt arbejdskrævende på grund af mellemliggende gas og støv. Deres lys absorberes, hvilket gør, at de mest lysende af dem ser ud til at være mindre og tættere. For at gøre tingene værre dukker de svagere stjerner slet ikke op. ”Alt dette støv gjorde det vanskeligt for os at finde ud af, hvilken type stjerner de er,” siger Rahman. ”Disse stjerner er utroligt lyse, men de er alligevel svære at se.”
Ved at ansætte det nye teknologiteleskop ved det europæiske sydlige observatorium i Chile samlet forskerne sig så meget lys som muligt fra en lille samling stjerner. Fra dette tidspunkt beregnet de mængden af lys, som hver stjerne udsendte over spektret for at bestemme, hvor mange der var massiv. Mindst tolv var af højeste orden, hvor nogle få målte sig at være omkring hundrede gange mere massive end Solen. Før Rahman undersøgte området med et jordbaseret teleskop, anvendte WMAP-satellitten til at studere mikrobølgebåndet. Der stødte han på glødet fra den opvarmede gasskal. Så var det Spitzer-tid ... og billeddannelsen begyndte i infrarødt.
Da billederne kom tilbage, var billedet klart ... Rahman bemærkede, at den stellare ægskal havde en slående lighed med Peter Shearers illustration "The Dragonfish". Og det ser faktisk ud som en mytisk væsen! Med bare lidt fantasi kan du se en tandfyldt mund, øjne og endda en finn. Det indre af munden er det sted, hvor gassen er blevet uddrevet af stjernelyset og fremdrevet frem for at danne skallen. Ikke et syn, du gerne vil møde på en mørk aften ... Eller måske ville du have det!
”Vi var i stand til at se stjernenes virkning på deres omgivelser, før vi så stjernerne direkte,” siger Rahman. Denne mærkelige varmesignatur ville næsten være som at se et ansigt tændt af en ild uden at kunne se brændstofkilden. Ligesom røde kul er køligere end blå flamme, opfører gas sig på samme måde i farve - med meget af det i den infrarøde ende af spektret og kun synlig for den rigtige instrumentering. I den anden ende af ligningen er de kæmpe stjerner, der udsender ultraviolet og forbliver usynlige i denne type billeder. ”Men vi var nødt til at sikre os, hvad der var kernen i skallen,” siger Rahman.
Med den positive identifikation af flere massive stjerner vidste holdet, at de hurtigt ville udløbe astronomisk. ”Hvis du troede, at indersiden af skallen var tom, skal du tænke igen,” forklarer Rahman. For hvert par hundrede superstjerner findes også tusinder af almindelige stjerner som Solen i denne region. Når de massive er supernovaer, frigiver de metaller og tunge atomer, der igen kan skabe solenergier omkring de mindre dramatiske stjerner. Det betyder, at de til sidst kunne danne deres egne solsystemer
”Der kan muligvis allerede dannes nyere stjerner i Dragonfish-øjne,” siger Rahman. Fordi nogle områder af skallen forekommer lysere, antager forskere, at de gasser, der findes der, komprimerer muligvis nok til at antænde nye stjerner - med nok til at gå rundt for mange flere. Men når der ikke er nogen masse eller tyngdekraft til at holde dem fanget, ser det ud til, at de vil flyve reden. ”Vi har fundet en oprør i gruppen, en løbende stjerne, der slipper fra gruppen i høj hastighed,” siger Rahman. ”Vi tror, at gruppen ikke længere er bundet sammen af tyngdekraften: men hvordan foreningen vil flyve fra hinanden er noget, vi stadig ikke forstår godt.”
Original historiekilde: I Dragonfish's mund: Den næste generation af superstjerner til at røre vores galakse op.
