”Starburst” – intensiv stjärnbildning mellan galaxer, studeras av James Webb-rymdteleskopet

Orsaken till stjärnbildningen är interaktion mellan två galaxer, synliga i stjärnbilden Stora björnen.

De flesta människor är bekanta med den inofficiella grupperingen av sju stjärnor på norra halvklotets natthimmel, känd som Karlavagnen. Den ingår i den officiella stjärnbilden Stora björnen (Ursa Major).

Ett par populära objekt för amatörastronomer att observera inom det är spiralgalaxerna M81 och M82, som ligger cirka 12 miljoner ljusår bort. Båda kan ses inom samma synfält i ett teleskop, en en mörk kväll. Det finns mer än man anar att upptäcka och två galaxerna är av intresse för både Hubble- och James Webb-rymdteleskopen.

Dessa stora kroppar som var och en innehåller miljarder stjärnor, kretsar runt varandra, en gång var 100 miljon, som resultat av att de nästan kolliderade för cirka 600 miljoner år sedan. När de var så nära varandra blev gravitationsinteraktion mellan dem intensiv. Detta har lett till episoder av mycket intensiv stjärnbildning, kända som ”starburst”. Studier har visat att filament av gas som slits ur den större M81 faller in i mitten av M82, och bidrar till denna kraftfulla aktivitet.

Jämfört med vår större galax Vintergatan, utvecklas i M82:s center stjärnor i en takt som är 10 gånger snabbare än i hela vår stjärnskiva. Inte bara det, ”starburst” aktivitet i de mindre galaxerna, gör dem 5 gånger ljusare, och i M82:s kärna är det 100 gånger starkare än Vintergatans.

Både Hubble Space Telescope (HST) och James Webb Space Telescope (JWST) har studerat detta. Den vänstra halvan av bilden ovan visar en vy av M82 tagen av Hubble, med timglasformade röda plymer som skjuter ut, under och över den blå-vita skivan i mitten av M82. Ljusstyrkan på denna skiva är resultatet av att unga stjärnor som bildas där.

Lägg märke till den vita rutan i bilden. Där kan man uppmärksamma en del av kärnan. Samma område visas mer i detalj på bilden till höger på den bilden som nyligen togs med James Webb-teleskopet. Mycket av galaxens centrum i HST:s halva döljs av gas och damm.

Eftersom JWST kan fånga infraröda (d.v.s. värme) delar av spektrumet som inte kan detekteras av Hubble, kan det ”se” genom det grumliga stjärnbildande materialet och se vad som händer inuti M82 och se vad som driver ”starburst”aktiviteten. En del gas och damm kan fortfarande ses på den högra bilden som klumpiga mörka filament, i siluett mot galaxens blåvita kärna.

Alberto Bolatto, (University of Maryland, College Park), som är huvudförfattare till studien, säger att M82 kan betraktas som en prototyp för ”starburstgalaxer”. En lång rad av observationer har samlats under årens lopp, av bland annat av Hubble teleskopet. Nu, med hjälp av superteleskopet Webb, kan vi titta på dessa galaxer med osannolikt hög upplösning och se alla vackra nya detaljer.

För ESA:s pressmeddelande med bilder, videor och ”slider”-jämförelsebilder, se här.