ALMA stjärnhop
Kosmiska fyrverkerier lyser upp i den här nya bilden av den unga stjärnhopen G286.21 + 0.17.
​ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Y. Cheng et al .; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello; NASA / ESA Hubble

Fyrverkerier skapas när stjärnor föds tillsammans

​Kosmiska fyrverkerier lyser upp i en ny bild av en ung stjärnhop från Alma och Hubbleteleskopet. För Chalmersastronomen Jonathan Tan, som ingår i teamet bakom bilden, ger bilden nya insikter om hur stjärnor som vår sol föds tillsammans.​​
De flesta stjärnor i universum, inklusive vår sol, föddes in i stora familjer av stjärnor som kallas stjärnhopar. Galaxer är dessutom uppbyggda av stjärnhopar. Hoparna själva bildas ur täta molekylmoln, men hur det går till är fortfarande till stor del ett mysterium.

I en ny, spektakulär bild ser vi en ung stjärnhop som just nu håller på att ta form. I bilden på hopen, som kallas G286.21+0.17, ingår flera exponeringar i olika våglängder sammanlagt fler än 750 enskilda mätningar med teleskopet Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) samt en bild tagen i infrarött ljus av NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble. Hopen ligger i vår galax Vintergatan i närheten av Carinanebulosan, ungefär 8000 ljusår bort.

I Almas mätningar lyser täta moln av molekylär gas (lila i bilden). Teleskopet har fångat hur turbulent gas faller in mot hopens mitt, där gasen bildar täta kärnor i vilka enskilda stjärnor så småningom kommer att tändas.

Stjärnorna i bilden syns tack vare deras infraröda ljus, registrerat av Hubbleteleskopet. Här finns bland annat en större grupp av stjärnor som håller på att bryta ut från molnens ena sida. De tyngsta av dessa stjärnor lyser intensivt och blåser ut kraftfulla vindar, och det räcker för att spränga bort delar av molekylmolnen. Kvar finns spillror som lyser svagt tack vare uppvärmda stoftkorn (visas i gult och rött).

Bilden fångar, i en enda stjärnhop, stjärnor som nått många olika utvecklingsstadier. Det berättar Yu Cheng, som är astronom vid University of Virginia i Charlottesville, USA, och huvudförfattare till två forskningsartiklar som publicerats i tidskriften Astrophysical Journal.

Hubbleteleskopet avslöjar här cirka tusen nybildade stjärnor med olika massor, från lätta till tunga. Dessutom visar Almas mätningar att det finns mycket mer massa i tät gas som ännu inte störtat samman. 

– Sammantaget kan processen ta minst en miljon år att slutföra, förklarar Yu Cheng.

Jonathan Tan, astronom vid Chalmers och University of Virginia, är medförfattare och har även lett projektet.

– Detta illustrerar just hur dynamisk och kaotisk processen är som leder till att stjärnor föds. Vi ser konkurrerande krafter i aktion: tyngdkraft och turbulens från molnet å ena sidan, och stjärnvindar och strålningstryck från de unga stjärnorna å andra sidan. Denna process skulpterar området. Det är en häpnadsväckande tanke att vår egen sol och planeterna en gång var en del av en sådan kosmisk dans, säger han.

Bilder

För högupplösta bilder, se NRAO:s pressmeddelande

A (överst och t. h.) Kosmiska fyrverkerier lyser upp i den här nya bilden av den unga stjärnhopen G286.21+0.17. Här har bilder tagna i olika våglängder kombinerats: fler än 750 bilder i radiovåglängder tagna med Alma, och en infrarödbild från Hubbleteleskopet. Alma-mätningarna visar upp moln av molekylär gas (lila). Hubbles mätningar visar upp stjärnor och värmestrålning från stoft och damm (gult och rött).
Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.

B. I denna animerade gif-bild visas gasmoln som rör sig längs siktlinjen till den unga stjärnhopen G286.21+0.17. Alma-mätningarna visar moln av molekylär gas (rosa och lila).  I bakgrunden är bilden från Hubbleteleskopet som visar stjärnor och värmestrålning från stoft och damm (gult och rött). Färgerna från rosa, lila till blått visar upp gas med hastigheter mellan 15 och 24 kilometer i sekunden. Rörelserna styrs av samspelet mellan tyngdkraft, turbulens, stjärnvindar och strålningstryck från nyfödda stjärnor.
Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.

Mer om forskningen

Dessa forskningsresultat presenteras i två artiklar i Astrophysical Journal: Gas kinematics of the massive protocluster G286.21+0.17 revealed by ALMA av Yu Cheng m fl. och Stellar variability in a forming massive star cluster av Yu Cheng m. fl.

Medlemmarna i forskargruppen är Yu Cheng (University of Virginia, USA), Jonathan C. Tan (Chalmers), Mengyao Liu (University of Virginia, USA), Morten Andersen (Gemini Observatory, NSF's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, Chile) och Wanggi Lim (SOFIA-USRA, NASA Ames Research Center, USA).

Mer om Alma

Alma är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan ESO (Europeiska sydobservatoriet), i vilket Sverige är ett av 15 medlemsländer, National Science Foundation i USA och Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samverkan med Chile. Alma stöds av ESO åt dess medlemsländer, av NSF i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) och Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC) samt av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Koreas Institut för astronomi och rymdforskning (KASI).

Chalmers och Onsala rymdobservatorium har varit med sedan starten och bland annat byggt mottagare till Alma. Vid Onsala rymdobservatorium finns Nordic Alma Regional Centre som tillhandahåller teknisk expertis om Alma och som hjälper nordiska astronomer att använda teleskopet.​
 ​
Kontakter 

Robert Cumming, kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Chalmers, 070-493 31 14, robert.cumming@chalmers.se

Jonathan Tan, professor i astrofysik, Chalmers, 031 772 6516, jonathan.tan@chalmers.se

Publicerad: fr 03 jul 2020.