UArizona-astronomer har identifierat en ny klass av stjärnsystem. Samlingen av mestadels unga blå stjärnor ses här med hjälp av Hubble Space Telescope Advanced Camera for Surveys. Kredit:Michael Jones
University of Arizona astronomer har identifierat fem exempel på en ny klass av stjärnsystem. De är inte riktigt galaxer och existerar bara isolerat.
De nya stjärnsystemen innehåller bara unga, blå stjärnor, som är fördelade i ett oregelbundet mönster och verkar existera i överraskande isolering från alla potentiella modergalaxer.
Stjärnsystemen – som astronomer säger uppträder genom ett teleskop som "blå blobbar" och är ungefär lika stora som små dvärggalaxer – ligger inom den relativt närliggande galaxhopen Virgo. De fem systemen är i vissa fall åtskilda från alla potentiella modergalaxer med mer än 300 000 ljusår, vilket gör det svårt att identifiera deras ursprung.
Astronomerna hittade de nya systemen efter att en annan forskargrupp, ledd av Elizabeth Adams från Dutch Institute for Radio Astronomy, sammanställde en katalog över närliggande gasmoln och gav en lista över potentiella platser för nya galaxer. När den katalogen publicerades började flera forskargrupper, inklusive en ledd av UArizona docent astronomiprofessor David Sand, leta efter stjärnor som kunde associeras med dessa gasmoln.
Gasmolnen ansågs vara associerade med vår egen galax, och de flesta av dem är förmodligen det, men när den första samlingen av stjärnor, kallad SECCO1, upptäcktes insåg astronomerna att den inte alls var nära Vintergatan, utan snarare i Jungfruklustret, som är mycket längre bort men fortfarande mycket nära i universums skala.
SECCO1 var en av de mycket ovanliga "blå klumparna", säger Michael Jones, en postdoktor vid UArizona Steward Observatory och huvudförfattare till en studie som beskriver de nya stjärnsystemen. Jones presenterade resultaten, som Sand var medförfattare till, under det 240:e mötet i American Astronomical Society i Pasadena, Kalifornien, onsdag.
"Det är en lektion i det oväntade," sa Jones. "När du letar efter saker, kommer du inte nödvändigtvis att hitta det du letar efter, men du kan hitta något annat mycket intressant."
Teamet fick sina observationer från rymdteleskopet Hubble, Very Large Array-teleskopet i New Mexico och Very Large Telescope i Chile. Studiens medförfattare Michele Bellazzini, med Istituto Nazionale di Astrofisica i Italien, ledde analysen av data från Very Large Telescope och har lämnat in ett kompletterande dokument med fokus på dessa data.
Tillsammans fick teamet veta att de flesta stjärnorna i varje system är väldigt blåa och väldigt unga och att de innehåller väldigt lite atomär vätgas. Detta är betydelsefullt eftersom stjärnbildning börjar med atomär vätgas, som så småningom utvecklas till täta moln av molekylär vätgas innan den formas till stjärnor.
"Vi observerade att de flesta av systemen saknar atomgas, men det betyder inte att det inte finns molekylär gas," sa Jones. "Faktiskt måste det finnas en del molekylär gas eftersom de fortfarande bildar stjärnor. Förekomsten av mestadels unga stjärnor och små gassignaler om att dessa system måste ha förlorat sin gas nyligen."
Kombinationen av blå stjärnor och brist på gas var oväntad, liksom bristen på äldre stjärnor i systemen. De flesta galaxer har äldre stjärnor, som astronomer hänvisar till som "röda och döda."
"Stjärnor som föds röda har lägre massa och lever därför längre än blå stjärnor, som brinner snabbt och dör unga, så gamla röda stjärnor är vanligtvis de sista som finns kvar," sa Jones. "Och de är döda för att de inte har mer gas att bilda nya stjärnor med. Dessa blå stjärnor är i princip som en oas i öknen."
Det faktum att de nya stjärnsystemen är rikligt med metaller antyder hur de kan ha bildats.
"För astronomer är metaller alla grundämnen tyngre än helium," sa Jones. "Detta talar om för oss att dessa stjärnsystem bildades av gas som avlägsnades från en stor galax, för hur metaller byggs upp beror på många upprepade episoder av stjärnbildning, och det får man verkligen bara i en stor galax."
Det finns två huvudsakliga sätt att avlägsna gas från en galax. Den första är tidvattenavdrivning, som uppstår när två stora galaxer passerar varandra och gravitationsmässigt river bort gas och stjärnor.
Den andra är vad som kallas ramtrycksavdrivning.
"Det här är som om du floppar in i en pool", sa Jones. "När en galaxmage floppar in i ett kluster som är fullt av het gas, då tvingas dess gas ut bakom den. Det är den mekanism som vi tror att vi ser här för att skapa dessa objekt."
Teamet föredrar förklaringen till tryckavlastning eftersom för att de blå klumparna ska ha blivit så isolerade som de är måste de ha rört sig mycket snabbt, och hastigheten för tidvattenavdrivning är låg jämfört med tryckavlastning.
Astronomer förväntar sig att dessa system en dag så småningom kommer att delas upp i enskilda stjärnhopar och spridas ut över den större galaxhopen.
Vad forskare har lärt sig matas in i den större "berättelsen om återvinning av gas och stjärnor i universum", sa Sand. "Vi tror att denna bukfloppande process förändrar många spiralgalaxer till elliptiska galaxer på någon nivå, så att lära oss mer om den allmänna processen lär oss mer om galaxbildning." + Utforska vidare
