ALMA-bilder av två molekylära moln:N159E-Papillonnebulosan (vänster) och N159W South (höger). Rött och grönt visar fördelningarna av molekylär gas med olika hastigheter kartlagda av 13CO-utsläpp. Det blå området i N159E-Papillonnebulosan visar den joniserade vätgasen som observerats med rymdteleskopet Hubble. Den blå delen i N159W South visar utsläppen från dammpartiklar som erhållits med ALMA. Kredit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Fukui et al./Tokuda et al./NASA-ESA Hubble Space Telescope
Två påfågelformade gasformiga moln avslöjades i det stora magellanska molnet (LMC) genom observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Ett team av astronomer hittade flera massiva babystjärnor i de komplexa filamentformiga molnen, vilket stämmer väl överens med datorsimuleringar av jättekollisioner av gasformiga moln. Forskarna tolkar detta som att glödtrådarna och unga stjärnor är bevis på våldsamma interaktioner mellan LMC och Small Magellanic Cloud (SMC) för 200 miljoner år sedan.
Astronomer vet att stjärnor bildas i kollapsande moln i rymden. Dock, bildningsprocesserna för jättestjärnor, 10 gånger eller mer massiv än solen, är inte väl förstådda eftersom det är svårt att packa en så stor mängd material i en liten region. Vissa forskare föreslår att interaktioner mellan galaxer ger en perfekt miljö för massiv stjärnbildning. På grund av den kolossala gravitationen, moln i galaxerna rörs om, sträckt, och ofta kolliderar med varandra. En enorm mängd gas komprimeras på ett ovanligt litet område, som kan bilda frön till massiva stjärnor.
En forskargrupp använde ALMA för att studera strukturen av tät gas i N159, en livlig stjärnbildningsregion i LMC. Tack vare ALMAs höga upplösning, laget fick en detaljerad karta över molnen i två underregioner, N159E-Papillonnebulosan och N159W söder.
Intressant, molnstrukturerna i de två regionerna ser väldigt lika ut:solfjäderformade filament av gas som sträcker sig mot norr med tapparna i de sydligaste punkterna. ALMA-observationerna fann också flera massiva babystjärnor i filamenten i de två regionerna.
Konstnärens intryck av bildningsprocessen av påfågelformade moln. Efter kollisionen av två moln (vänster), komplicerade trådformade strukturer med en svängtapp i botten bildas i gränsområdet (mitten), och en massiv stjärna bildas i den täta delen med det joniserade området visat i blått (höger). Kredit:NAOJ
"Det är onaturligt att i två regioner åtskilda av 150 ljusår, moln med så liknande former bildades och att barnstjärnornas åldrar är lika, " säger Kazuki Tokuda, en forskare vid Osaka Prefecture University och National Astronomical Observatory of Japan. "Det måste finnas en gemensam orsak till dessa egenskaper. Interaktion mellan LMC och SMC är en bra kandidat."
Under 2017, Yasuo Fukui, en professor vid Nagoya University och hans team avslöjade vätgasens rörelse i LMC och fann att en gasformig komponent precis bredvid N159 har en annan hastighet än resten av molnen. De föreslog en hypotes att stjärnutbrottet orsakas av ett massivt flöde av gas från SMC till LMC, och att detta flöde härrörde från ett nära möte mellan de två galaxerna för 200 miljoner år sedan.
Paret av påfågelformade moln i de två regionerna som avslöjades av ALMA stämmer väl överens med denna hypotes. Datorsimuleringar visar att många filamentstrukturer bildas på kort tid efter en kollision av två moln, vilket också stödjer denna idé.
"För första gången, vi upptäckte en koppling mellan massiv stjärnbildning och galaxinteraktioner i mycket skarp detalj, " säger Fukui, huvudförfattare till en av forskningsartiklarna. "Detta är ett viktigt steg för att förstå bildningsprocessen av massiva stjärnhopar där galaxinteraktioner har stor inverkan."
