Cuando ocurren eventos cósmicos espectaculares, como colisiones de galaxias, se desencadena una reacción para formar nuevas estrellas y posiblemente nuevos planetas que de otro modo no se habrían formado. La atracción gravitacional que fuerza las colisiones entre estas galaxias crea colas de marea:la región larga y delgada de estrellas y gas interestelar.

La visión del Telescopio Espacial Hubble es tan nítida que puede ver cúmulos de estrellas recién nacidas a lo largo de estas colas de marea. Se forman cuando nudos de gas colapsan gravitacionalmente para crear alrededor de 1 millón de estrellas recién nacidas por cúmulo.

Específicamente, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA se ha centrado en 12 galaxias en interacción que tienen largas colas de gas, polvo y una gran cantidad de estrellas, parecidas a renacuajos. La exquisita nitidez y sensibilidad del Hubble a la luz ultravioleta han descubierto 425 cúmulos de estrellas recién nacidas a lo largo de estas colas, que parecen cadenas de luces navideñas.

Cada cúmulo contiene hasta 1 millón de estrellas azules recién nacidas.

Los cúmulos en las colas de las mareas se conocen desde hace décadas. Cuando las galaxias interactúan, las fuerzas de marea gravitacionales arrastran largas corrientes de gas y polvo. Dos ejemplos populares son las galaxias Antenas y Ratones con sus proyecciones largas y estrechas en forma de dedos.

En un estudio publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Los astrónomos utilizaron las capacidades del infrarrojo cercano del Telescopio Espacial Hubble de la NASA para estudiar los cúmulos de colas de marea y determinar sus edades y masas, junto con las propiedades de las galaxias en fusión.

Michael Rodruck de Randolph-Macon College es el autor principal de este estudio junto con los coautores, incluidos los científicos de la Universidad Estatal de Arizona Sanchayeeta Borthakur y Karen Knierman de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio.

Un equipo de astrónomos utilizó una combinación de nuevas observaciones y datos de archivo para obtener edades y masas de cúmulos de estrellas con cola de marea. Descubrieron que estos cúmulos son muy jóvenes:sólo tienen 10 millones de años. Y parecen estar formándose al mismo ritmo a lo largo de colas que se extienden a lo largo de miles de años luz.

"Estas observaciones nos dicen cómo se forman las estrellas y qué regula esos procesos. Este conocimiento es fundamental para comprender cómo se formaron las estrellas en nuestra propia galaxia", dijo el profesor asociado Sanchayeeta Borthakur, astrónomo observacional especializado en astronomía extragaláctica en la Escuela de la Tierra de ASU. y exploración espacial.

Las colas parecen como si estuvieran tomando el brazo espiral de una galaxia y estirándolo hacia el espacio. La parte exterior del brazo es arrastrada como un caramelo por el tira y afloja gravitacional entre un par de galaxias que interactúan.

Antes de las fusiones, las galaxias eran ricas en nubes de polvo de hidrógeno molecular que simplemente pueden haber permanecido inertes. Pero las nubes se empujaban y chocaban entre sí durante los encuentros. Esto comprimió el hidrógeno hasta el punto en que precipitó una tormenta de nacimiento de estrellas.

El destino de estos cúmulos estelares extendidos es incierto. Es posible que permanezcan gravitacionalmente intactos y evolucionen hasta convertirse en cúmulos de estrellas globulares, como los que orbitan fuera del plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea. O pueden dispersarse para formar un halo de estrellas alrededor de su galaxia anfitriona, o ser expulsadas y convertirse en estrellas intergalácticas errantes.

"Es muy emocionante presentar la culminación de más de dos décadas de trabajo sobre cúmulos de estrellas en colas de marea utilizando datos de diferentes eras del Hubble junto con los de otros telescopios", dijo la profesora asistente Karen Knierman. "Comencé a trabajar en este proyecto como estudiante universitario en Penn State en 1999, y algunos de esos mismos datos y resultados se utilizan aquí. Obtuvimos datos adicionales de un programa Hubble en el que yo era (investigador principal) cuando llegué a ASU en 2007. ."

Esta formación de estrellas en forma de collar de perlas puede haber sido más común en el universo primitivo, cuando las galaxias chocaban entre sí con mayor frecuencia. Estas galaxias cercanas observadas por el Hubble son una representación de lo que sucedió hace mucho tiempo y, por lo tanto, nos permiten mirar hacia el pasado distante.

"Es una sorpresa ver muchos objetos jóvenes en las colas. Nos dice mucho sobre la eficiencia de la formación de cúmulos", dijo Rodruck. "Con las colas de marea, se construirán nuevas generaciones de estrellas que de otro modo no habrían existido."

Más información: Michael Rodruck et al, Cúmulos de estrellas en desechos de marea, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023). DOI:10.1093/mnras/stad2886, academic.oup.com/mnras/article/526/2/2341/7286662

Información de la revista: Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society

Proporcionado por la Universidad Estatal de Arizona