Illustration av ett stjärnkluster som bildas från kollisionen mellan turbulenta molekylära moln, som framstår som mörka skuggor framför det galaktiska stjärnfältet i bakgrunden. Upphovsman:NASA/SOFIA/Lynette Cook
Solen, som alla stjärnor, föddes i ett gigantiskt kallt moln av molekylär gas och damm. Det kan ha haft dussintals eller till och med hundratals stjärnsyskon - ett stjärnkluster - men dessa tidiga följeslagare är nu utspridda i vår galax i Vintergatan. Även om resterna av den här skapelsehändelsen för länge sedan har spridits, processen med stjärnfödelse fortsätter idag i vår galax och därefter. Stjärnhopar är uppfattade i hjärtan hos optiskt mörka moln där de tidiga bildningsfaserna historiskt har varit dolda för syn. Men dessa kalla, dammiga moln lyser starkt i det infraröda, så teleskop som Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA, kan börja avslöja dessa länge bevarade hemligheter.
Traditionella modeller hävdar att tyngdkraften ensam kan vara ansvarig för bildandet av stjärnor och stjärnkluster. Nyare observationer tyder på att magnetfält, turbulens, eller båda är också inblandade och kan till och med dominera skapandeprocessen. Men vad är det som utlöser de händelser som leder till bildandet av stjärnkluster?
Astronomer som använder SOFIA:s instrument, den tyska mottagaren för astronomi vid Terahertz -frekvenser, känd som STOR, har hittat nya bevis för att stjärnkluster bildas genom kollisioner mellan gigantiska molekylära moln.
Resultaten publicerades i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
"Stjärnor drivs av kärnreaktioner som skapar nya kemiska element, "sa Thomas Bisbas, en postdoktor vid University of Virginia, Charlottesville, Virginia, och huvudförfattaren på tidningen som beskriver dessa nya resultat. "Själva existensen av liv på jorden är en produkt av en stjärna som exploderade för miljarder år sedan, men vi vet fortfarande inte hur dessa stjärnor - inklusive vår egen sol - formas. "
Illustration av de molekylära molnen omgiven av atomhöljen, i grönt, som har detekterats av SOFIA via utsläpp från joniserat kol. Den rumsliga förskjutningen och rörelserna för dessa kuvert bekräftar förutsägelser om simuleringar av molnkollisioner. Upphovsman:NASA/SOFIA/Lynette Cook
Forskare studerade fördelningen och rörelsen av joniserat kol runt ett molekylärt moln där stjärnor kan bildas. Det verkar finnas två distinkta komponenter i molekylär gas som kolliderar med varandra i hastigheter på mer än 20, 000 miles i timmen. Molekylära och joniserade gasers fördelning och hastighet överensstämmer med simuleringar av molnkollisioner, som indikerar att stjärnkluster bildas när gasen komprimeras i chockvågen som skapas när molnen kolliderar.
"Dessa stjärnbildningsmodeller är svåra att bedöma observationsmässigt, "sa Jonathan Tan, professor vid Chalmers tekniska universitet i Göteborg, Sverige, och University of Virginia, och en ledande forskare på tidningen. "Vi är på en fascinerande punkt i projektet, där data vi får med SOFIA verkligen kan testa simuleringarna. "
Även om det ännu inte finns vetenskaplig samsyn om mekanismen som är ansvarig för att driva skapandet av stjärnkluster, dessa SOFIA -observationer har hjälpt forskare att ta ett viktigt steg mot att avslöja mysteriet. Detta forskningsfält är fortfarande aktivt, och dessa uppgifter ger avgörande bevis för kollisionsmodellen. Författarna förväntar sig att framtida observationer kommer att testa detta scenario för att avgöra om processen med molnkollisioner är unik för denna region, mer utbredd, eller till och med en universell mekanism för bildandet av stjärnkluster.
"Vårt nästa steg är att använda SOFIA för att observera ett större antal molekylära moln som bildar stjärnkluster, "tillade Tan." Först då kan vi förstå hur vanliga molnkollisioner är för att utlösa stjärnfödelse i vår galax. "
SOFIA är en Boeing 747SP jetplan som är modifierad för att bära ett teleskop med en diameter på 106 tum.
