星の形成は、宇宙で最も基本的な現象の1つです。星の内部では、ビッグバンの原始物質が処理されて、現在観測されているより重い元素になっています。特定のタイプの星の拡張された大気では、これらの要素が組み合わさって、分子やダスト粒子のようなより複雑なシステム、新しい惑星、星や銀河、そして最終的には生命のビルディングブロックになります。激しい星形成プロセスにより、そうでなければ鈍い銀河が深宇宙の暗闇の中で輝き、遠く離れたところからも見えるようになります。
星の形成は、星間雲の最も密度の高い部分の崩壊、オリオン複合体(ESO PR写真20/04)や銀河中心領域(ESOプレスリリース26 / 03)。このガスとダストは初期の星形成の産物であるため、それらがまだ存在していなかった時代には、初期の時代があったに違いありません。
しかし、最初の星はどのようにして形成されたのでしょうか?確かに、「原始的な星の形成」を説明し説明することは、分子ガスやダストがなければ、現代の天体物理学における主要な課題です。
「Blue Dwarf Galaxies」として知られる特定のクラスの比較的小さな銀河は、最初の星の形成中に宇宙の初期に起こった可能性のある近現代の例をおそらく提供します。これらの銀河は、ほこりや重い元素が乏しい。それらには星間雲が含まれており、場合によっては、最初の星が形成された原始雲に非常に似ているように見えます。それでも、天の川からわかるように、星形成の基本成分を形成する塵や分子ガスが比較的少ないにもかかわらず、これらの青い矮小銀河には、非常に活発な星形成領域が存在することがあります。したがって、これらの領域を研究することにより、初期宇宙での星形成プロセスをよりよく理解したいと思うかもしれません。
NGC 5253での非常に活発な星形成
NGC 5253は、最も近い既知のブルードワーフ銀河の1つです。南の星座ケンタウロスの方向に約1100万光年の距離にあります。しばらく前に、ヨーロッパの天文学者のグループ[1]は、この天体を詳しく見て、この銀河の原始的な環境での星形成過程を研究することを決定しました。
確かに、NGC 5253にはほこりや重い元素が含まれていますが、私たちの天の川銀河よりもはるかに少ないです。しかし、それは激しい星形成のサイト、天文学用語での大量の「スターバースト銀河」、そして大規模な星形成の詳細な研究のための主要な目的としては非常に極端です。
ESO PR写真31a / 04は、NGC 5253の印象的なビューを提供します。この合成画像は、ESOパラナル天文台(チリ)の8.2 m VLT Antu望遠鏡に取り付けられたマルチモードISAAC装置で得られた近赤外線露出に基づいています。 、およびハッブル宇宙望遠鏡のデータアーカイブ(ESO Garchingにあります)から取得した光波帯の2つの画像。 VLT画像(波長2.16μmのKバンド)は赤でコード化され、HST画像はそれぞれ青(0.55μmでVバンド)および緑(0.79μmでIバンド)です。
非常に高い集光能力とVLTの優れた光学品質により、わずか5分の露光で非常に詳細な近赤外線画像(PR Photo 31b / 04を参照)を取得することができました。観測時のパラナルの優れた大気条件(0.4秒角を参照)により、宇宙ベースのデータと地上ベースのデータを組み合わせて、この興味深いオブジェクトのカラー写真を作成できます。
銀河の西側(右側)に主要なダストレーンが見えますが、たくさんのカラフルな星や星団とともに、ダストのパッチが至る所に見えます。さまざまな色合いは、オブジェクトの古さや星間塵による覆いの程度を示しています。近赤外線VLT画像は光学HST画像よりもはるかによくダストクラウドに浸透します。したがって、光学で検出されない一部の深く埋め込まれたオブジェクトは、結合された画像では赤く見えます。
これらの「隠された」オブジェクトのそれぞれのサイズと赤外線の明るさを測定すると、天文学者は星と星団を区別することができました。 115以上のクラスターを数えます。彼らの年齢を導き出すことも可能でした–彼らの約50人は天文学的には2000万年未満の非常に若いです。クラスタ星の質量の分布は、他のスターバースト銀河のクラスタで観測されたものと似ていますが、NGC 5253ほどの小さな銀河では、多数の若い星団と星が異常です。
徐々に波長が長くなるNGC 5253の画像を取得する場合は、 EバンドPR写真31c / 04は、Lバンド(波長3.7μm)のVLTで撮影されたもので、銀河はかなり異なって見えます。 Kバンド画像に見られる豊富なソースは表示されなくなり、単一の明るいオブジェクトが支配するようになりました。天文学者は、光学からラジオに至るまで、さまざまな波長領域で多数の観測を行うことで、この単一の物体がスペクトルの赤外線部分で、光学領域の銀河全体と同じ量のエネルギーを放出することを発見しました。異なる波長で放射されるエネルギーの量は、それが若い(数百万年)非常に大規模な(100万以上の太陽質量)星団であり、高密度で重いダスト雲(10万以上の太陽質量のダスト)に埋め込まれていることを示しています; PR Photo 31c / 04で見られる放出はこの塵から来る)。
始まりへの展望
これらの結果は、NGC 5253と同じくらい小さい銀河が、私たちの天の川銀河のほぼ100倍小さく、何百ものコンパクトな星団を生成できることを示しています。これらのクラスターの最年少はまだ出生時の雲に深く埋め込まれていますが、ISACなどの赤外線に敏感な機器をVLTで観察すると、非常に明るいオブジェクトとして際立っています。
これらのクラスターの中で最も巨大なものは、約100万の太陽質量を保持し、5000もの非常に明るい巨大な星を照らします。それは、天の川のような大きな銀河で私たちが現在観察している古い球状星団の初期宇宙の始祖に非常に似ているかもしれません。この意味で、NGC 5253は私たち自身の始まりに向けた直接的な見方を提供します。
注意
[1]グループは、ジョヴァンニクレシ(イタリア、フィレンツェ大学)、レオナルドヴァンジ(ESO-チリ)、およびマークソバージュ(CEA / DSN / DAPNIA、フランス、サクレイ)で構成されています。現在の調査に関する詳細は、主要論文であるAstronomy&Astrophysicsにまもなく掲載される研究論文(G. Cresciらによる「The Star Cluster Popup of NGC 5253」)で利用可能です(プレプリントはastro-ph / 0411486)。
元のソース:ESOニュースリリース
星がどのように形成されるかについての詳細は次のとおりです。