Astronomer trodde opprinnelig at bare en massiv stjerneklynge lyste sterkt i en enorm stjernedannende region i Tarantula-tåken, også kjent som 30 Doradus. Et team med astronomer ledet av Elena Sabbi fra Space Telescope Science Institute la merke til at forskjellige stjerner i samme region var i forskjellige aldre, med minst en million år. Foruten aldersforskjellene, merket forskerne også to forskjellige regioner, hvor den ene har det langstrakte "utseendet" til en sammenslående klynge.
"Stjerner er ment å danne seg i klynger," sa Sabbi, "men det er mange unge stjerner utenfor 30 Doradus som ikke kunne ha dannet seg der de er; de kan ha blitt kastet ut med veldig høy hastighet fra 30 Doradus selv. ”
Sabbi og teamet hennes var opprinnelig på jakt etter løpsstjerner - raskt bevegelige stjerner som har blitt sparket ut fra de fantastiske barnehagene der de først ble dannet.
Men de la merke til noe uvanlig ved klyngen når de så på fordelingen av lavmassestjernene oppdaget av Hubble. Det var ikke sfærisk, som forventet, men har trekk som likner formen til to sammenflettende galakser der formene deres er langstrakte av tidevannstrekket i tyngdekraften.
Noen modeller spår at gigantiske gasskyer som stjerneklynger danner, kan fragmentere i mindre biter. Når disse små bitene presipiterer stjerner, kan de deretter samvirke og fusjonere for å bli et større system. Dette samspillet er det Sabbi og teamet hennes tror de observerer i 30 Doradus.
Det er også et uvanlig stort antall løpende, høyhastighetsstjerner rundt 30 Doradus, og etter å ha sett nærmere på klyngene, tror astronomene at disse løpsstjerner ble utvist fra kjernen av 30 Doradus som et resultat av de dynamiske samspillene mellom de to stjerneklyngene. Disse interaksjonene er svært vanlige under en prosess som kalles kjernekollaps, der mer-massive stjerner synker til sentrum av en klynge ved dynamiske interaksjoner med stjerner med lavere masse. Når mange massive stjerner har nådd kjernen, blir kjernen ustabil og disse massive stjernene begynner å kaste ut hverandre fra klyngen.
Den store klyngen R136 i sentrum av 30 Doradus-regionen er for ung til å allerede ha opplevd en kjernekollaps. Men siden i mindre systemer kjernekollapsen er mye raskere, kan det store antallet løpestjerner som er funnet i 30 Doradus-regionen, forklares bedre hvis en liten klynge har slått seg sammen til R136.
Hele 30 Doradus-komplekset har vært en aktiv stjernedannende region i 25 millioner år, og det er foreløpig ukjent hvor mye lenger denne regionen kan fortsette å skape nye stjerner. Mindre systemer som smelter sammen til større kan bidra til å forklare opprinnelsen til noen av de største kjente stjerneklyngene, sa Sabbi og hennes team.
Oppfølgingsstudier vil se nærmere på området og i større skala for å se om flere klynger kan samhandle med de observerte. Spesielt den infrarøde følsomheten til NASAs planlagte James Webb romteleskop (JWST) vil la astronomer se dypt inn i regionene i Tarantula-tåken som er skjult i fotografier med synlig lys. I disse områdene er kjøligere og dimmere stjerner skjult for synet inne i støv kokonger. Webb vil bedre avsløre den underliggende populasjonen av stjerner i tåken.
Den 30 Doradus-tåken er spesielt interessant for astronomer fordi den er et godt eksempel på hvordan stjernedannende regioner i det unge universet kan ha sett ut. Denne oppdagelsen kan hjelpe forskere til å forstå detaljene om klyngedannelse og hvordan stjerner dannet seg i det tidlige universet.
Science Paper av: E. Sabbi, et al. (ApJL, 2012) (PDF-dokument)
Kilde: HubbleSite
