"Ovos de dinossauro Cósmicos" Formação --Most Antiga e Extrema estrela no Universo Observado

Aglomerados globulares - aglomerações deslumbrantes de até um milhão de estrelas antigas - estão entre os objetos mais antigos do universo. Embora galáxias abundantes e em torno de muitos, exemplos recém-nascidos são infimamente rara e nunca foram detectadas as condições necessárias para criar novos, até astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) descobriram o que pode ser o primeiro exemplo conhecido de um aglomerado globular prestes a nascer: uma nuvem incrivelmente enorme, extremamente densa, ainda sem estrela de gás molecular.

"Podemos estar testemunhando um dos modos mais antigos e extremas de formação de estrelas no universo", disse Kelsey Johnson, um astrônomo da Universidade da Virgínia em Charlottesville e principal autor de um artigo aceito para publicação no Astrophysical Journal. "Este objeto notável parece que foi arrancado para fora do universo muito cedo. Para descobrir algo que tem todas as características de um aglomerado globular, ainda não começou a fazer estrelas, é como encontrar um ovo de dinossauro que está prestes a eclodir."

As galáxias das antenas, mostrados abaixo na luz visível em uma imagem do Hubble (imagem superior), foram estudados com ALMA, revelando extensas nuvens de gás molecular (centro da imagem à direita). Uma nuvem (imagem inferior) é incrivelmente densa e enorme, mas aparentemente estrela livre, sugerindo que é o primeiro exemplo de um aglomerado globular pré-natal já identificados.

A imagem ALMA na parte superior da página mostra os núcleos densos de gás molecular em galáxias das antenas. O objeto redondo amarelo perto do centro pode ser o primeiro exemplo de pré-natal de um aglomerado globular já identificados. É cercada por umanuvem molecular gigante .

Este objeto, que os astrônomos divertidamente se referem como o "Foguete", está localizada a aproximadamente 50 milhões de anos-luz de distância da Terra situado dentro de um famoso par de galáxias em interação (NGC 4038 e NGC 4039 ), os quais são conhecidos coletivamente como as galáxias das antenas . As forças de maré gerados pela sua fusão em curso estão provocando a formação de estrelas em uma escala colossal, muito do que ocorre dentro de aglomerados densos.

O que faz com que o foguete única, no entanto, é a sua extraordinária massa, comparativamente pequeno tamanho, e a aparente falta de estrelas.

Todas as outras aglomerado globular análogos astrónomos têm observado até à data já estão repletas de estrelas. O calor ea radiação dessas estrelas têm, portanto, alterou o ambiente circundante consideravelmente, apagando qualquer evidência de seus mais frios começos, mais silenciosos.

Com ALMA, os astrônomos foram capazes de encontrar e estudar em detalhe um exemplo imaculado de tal objeto antes de mudar para sempre estrelas suas características únicas. Isso deu astrônomos um first-ever vislumbre das condições que podem ter levado à formação de muitos, se não todos os aglomerados globulares.

"Até agora, as nuvens com este potencial só foram vistos como adolescentes, após a formação de estrelas havia começado", disse Johnson. "Isso significava que a creche já havia sido perturbado. Para entender como se forma um aglomerados globulares, você precisa ver suas verdadeiras origens."

A maioria dos aglomerados globulares formaram durante um verdadeiro "baby boom" em torno de 12 bilhões de anos atrás, numa altura em que as galáxias primeiro montado. Cada uma contém até um milhão densamente "segunda geração" estrelas: estrelas com conspicuamente baixas concentrações de metais pesados, indicando eles formaram muito cedo na história do universo. A própria Via Láctea é conhecida por ter pelo menos 150 desses aglomerados, embora possa ter muitos mais.

Em todo o universo, aglomerados de estrelas de vários tamanhos ainda estão se formando para este dia. É possível, embora cada vez mais raros, que a maior e mais denso deles vai continuar a tornar-se aglomerados globulares.

"A taxa de sobrevivência para um enorme aglomerado jovem estrela para permanecer intacta é muito baixo - cerca de um por cento", disse Johnson. "Várias forças externas e internas puxar esses objetos separados, quer formando aglomerados abertos como o Pleiades ou completamente desintegrando para se tornar parte da auréola de uma galáxia."

Os astrônomos acreditam, no entanto, que o objeto que eles observaram com ALMA, que contém 50 milhões de vezes a massa do Sol em gás molecular, é suficientemente densa que ele tem uma boa chance de ser um dos sortudos.

Aglomerados globulares evoluir fora de seu, estágio embrionário livre-star muito rapidamente - em menos de um milhão anos. Isso significa que o objeto descoberto por ALMA está passando por uma fase muito especial de sua vida, oferecendo astrônomos uma oportunidade única para estudar um componente importante do início do universo.

Os dados ALMA também indicam que a nuvem foguete está sob pressão extrema - aproximadamente 10.000 vezes maior que as pressões típicas interestelares. Isso apóia teorias anteriores de que as pressões elevadas são necessárias para formar aglomerados globulares.

Ao explorar a Antena, Johnson e seus colegas observaram a emissão fraco a partir de moléculas de monóxido de carbono, o que lhes permitiu imagem e caracterizam nuvens individuais de poeira e gás. A falta de qualquer emissão térmica apreciável - o sinal revelador fora dado por gás aquecido por estrelas próximas - confirma que este objeto recém descoberto ainda está em sua intocada, estado inalterado.

Novos estudos com ALMA pode revelar outros exemplos de proto aglomerados de estrelas super no galáxias das antenas e outras galáxias interagindo, lançando luz sobre as origens desses antigos objetos e do papel que desempenham na evolução galáctica.

O Galaxy diário via NRAO

Crédito da imagem: NASA / ESA Hubble, B. Whitmore (STScI); K. Johnson, U.Va .; ALMA (NRAO / ESO / NAOJ); B. Saxton (NRAO / AUI / NSF) e
K. Johnson, U.Va .; ALMA (NRAO / ESO / NAOJ)