Tähtien muodostuminen on monimutkainen prosessi. Yksinkertaisesti sanottuna tähti muodostuu molekyylivetypilveen, jota kutsutaan Giant Molecular Cloudiksi (GMC), kokkareista ja epävakaudesta. Kun yhä enemmän kaasua kerääntyy ja romahtaa sisäänpäin, paine tulee valtavaksi, kaasu lämpenee lopulta miljooniin asteisiin ja fuusio alkaa.
Mutta mitä tapahtuu kaasulle, joka jää jäljelle nuoren tähden muodostuessa? Osa siitä voi muodostaa eräänlaisen tumman sädekehän, jota kutsutaan frEGG:ksi – a vapaasti kelluva haihtuva kaasupallo . Ja todisteena, että maailmankaikkeus on todella outo, frEGG itse voi sisältää toisen tähtialkion. frEGG voi olla melko läpinäkymätön, mikä vaikeuttaa tähden muodostumisprosessin tarkkailua kaikessa monimutkaisuudessaan.
Olemme tienneet frEGG:istä vuodesta 1995, jolloin Hubble-avaruusteleskooppi vangitsi sen. kuuluisa kuva Kotkasumusta . Hubble huomasi ne pitkien kaasusormien päässä.
Kuuluisa Hubble-kuva Kotkasumun osasta, jota kutsutaan 'luomisen pylväiksi'. Oikeanpuoleisessa kuvassa on useita frEGG:itä kaasusormien päissä. Kuvan ansiot: NASA, ESA, STScI, J. Hester ja P. Scowen (Arizona State University)
Kun tähti alkaa fuusioiässään, sen ultraviolettisäteily saa GMC:ssä ympäröivän kaasun haihtumaan valohaihdutus . Mutta ei kaikkea. Kylmemästä, tiheämästä kaasusta valmistettu frEGG kestää valohaihdutusta jonkin aikaa. Kun muu kaasu on haihtunut, frEGG tulee näkyviin. Ja joissakin frEGGSissä voi olla omia nuoria tähtiä muodostuessaan.
frEGG on kuin kylmän kaasun kotelo, joka ympäröi nuorta, vasta muodostuvaa tähteä. Ne ovat kylmiä ja tummia, ja niitä on vaikea nähdä. frEGG toimii kuin verho, joka peittää tähtien muodostumisprosessin yksityiskohdat.
Tämä Digitalized Sky Survey -kuva näyttää Hubblen kuvantamien kylmien, tummien frEGG:ien sijainnin.
Kiitokset: NASA, ESA, R. Sahai (Jet Propulsion Laboratory) ja DSS; Käsittely: Gladys Kober (NASA/Amerikan katolinen yliopisto)
'Astronomit ovat pitkään spekuloineet siitä, mitkä prosessit säätelevät tähtien kokoa – miksi tähdet ovat saman kokoisia kuin ne ovat', sanoi Jeff Hester Arizona State Universitystä, Tempe, AZ. 'Nyt M16:ssa näytämme katselevan ainakin yhtä tällaista prosessia käynnissä aivan silmiemme edessä', Hester sanoi vuonna 1995 nyt kuuluisasta Hubble-kuvasta.
Tähden massa määrää sen kohtalon. Ultramassiiviset tähdet palavat kuumana ja nopeasti ja kuolevat muutaman miljoonan vuoden kuluttua. Pienimassaiset tähdet, kuten punaiset kääpiöt, kytevät biljoonien vuosien ajan. 'Keskimääräisten' massatähtien, kuten aurinkomme, elinikä on noin 10 miljardia vuotta. Mutta mikä määrittää tähden alkumassan?
Se on asia, josta astrofyysikot eivät ole täysin varmoja. Ja osa syy heidän epävarmuuteensa on vaikeus seurata nuorten tähtien muodostumista.
Yleensä tähdet muodostuvat ryhmissä GMC:n sisällä. Astrofyysikoilla on kysymyksiä siitä, kuinka tähtiä ympäröivän pilven paikallinen ympäristö muokkaa sen alkumassaa ja minkä tyyppistä tähtiä siitä tulee. He löytävät yhä enemmän frEGG:itä, ja heidän havainnot lupaavat edistää ymmärrystämme tähtien muodostumisprosessista näiden epätavallisten esineiden sisällä. Vuonna 2017 kirjoittaja a Hubblen tarkkailuehdotus kirjoitti, että 'Erillisten, eristettyjen morfologioidensa ansiosta frEGGS tarjoaa meille jännittävän, uuden 'puhdas' luotain tähtien muodostumisprosessista massiivisten tähtijoukkojen läheisyydessä.
Tähtitieteilijät ovat havainneet frEGG:itä valohaihdutuksen eri vaiheissa, kun frEGG:t on helpompi nähdä. Mukaan a Hubblen lehdistötiedote , tämä antaa tähtitieteilijöille '... ennennäkemättömän katsauksen siihen, miltä tähdet ja niiden ympäristö näyttävät ennen kuin ne ovat todellisia tähtiä.'
'Tämä on ensimmäinen kerta, kun näemme valohaihdutuksen paljastavan tähtien muodostumisprosessin', Hester korosti. ”Jossain mielessä se näyttää enemmän arkeologialta kuin tähtitiedeltä. Läheisten tähtien ultraviolettivalo kaivaa puolestamme, ja me tutkimme, mitä on löydetty.'
Tämä kuva, otettu NASA/ESA Hubble-avaruusteleskooppi , kuvaa erityistä tähtiä muodostavien lastenhuoneiden luokkaa, joka tunnetaan nimellä vapaasti kelluvat haihtuvat kaasupallot, tai frEGGs lyhyesti. Tämä objekti tunnetaan virallisesti nimellä J025157.5+600606.
Kun massiivinen uusi tähti alkaa loistaa ollessaan vielä viileässä molekyylipilvessä, josta se muodostui, sen energinen säteily voi ionisoida pilven vedyn ja luoda suuren, kuuman ionisoituneen kaasun kuplan. Hämmästyttävää kyllä, tässä läheisen massiivisen tähden ympärillä olevassa kuumassa kaasukuplassa sijaitsevat frEGG:t: tummia kompakteja pöly- ja kaasupalloja, joista osa synnyttää pienimassaisia tähtiä. Viileän, pölyisen frEGG:n ja kuuman kaasukuplan välinen raja näkyy hehkuvina purppuranpunaisina/sinisinä reunoina tässä kiehtovassa kuvassa. Kuvan ansiot: ESA/Hubble & NASA, R. Sahai.
Koska frEGG:t ovat tiheän kaasun alueita, on järkevää ajatella, että niiden sisään muodostuu tähtiä. Mutta kuten käy ilmi, kaikki frEGG:t eivät haudo nuoria tähtiä. Jonkin sisällä 2002 lehti , tutkijapari havaitsi 73 frEGG:tä Kotkasumussa ja havaitsi, että vain 15 %:ssa niistä oli muodostumassa nuoria tähtiä. Suurin osa heistä oli pienimassaisia tähtiä tai ruskeita kääpiöitä. Kirjoittajat kuitenkin sanovat, että 15 prosentin luku on todennäköisesti alempi kynnys; monet frEGG:istä ovat liian läpinäkymättömiä nähdäkseen sisälle.
Tähtitieteilijät ajattelevat, että oma aurinkomme muodostui frEGG:n sisään. Joten kaukaisten frEGG:iden tutkiminen antaa tutkijoille mahdollisuuden tarkastella analogia varhaisesta aurinkokuntamme.