Näyttää loogiselta olettaa, että kauan sitten globaalien klustereiden määrä kasvoi galaksissamme tähtiä tekevien vimmojen, joita kutsutaan ”tähtipurkauksiksi” aikana, mutta uusi tietokonesimulaatio osoittaa päinvastoin: 13 miljardia vuotta sitten tähtipurskeet ovat tosiasiallisesti tuhottaneet monia globaalit klusterit, joiden avulla he pystyivät luomaan.
"On ironista nähdä, että tähtiroskat voivat tuottaa monia nuoria tähtiklusteja, mutta samalla tuhota myös suurimman osan niistä", sanoi tohtori Diederik Kruijssen Max Planckin astrofysiikan instituutista. "Tämä tapahtuu paitsi galaksitörmäyksissä, mutta sen pitäisi odottaa tapahtuvan missä tahansa tähtipuhkaisessa ympäristössä."
Astronomit ovat miettineet, miksi tyypilliset globaalit tähtiklusterit sisältävät maailmankaikkeudessa suunnilleen saman määrän tähtiä. Sitä vastoin paljon nuoremmat tähtiklusterit voivat sisältää melkein minkä tahansa määrän tähtiä, alle 100: sta tuhansiin.
Kruijssenin ja hänen ryhmänsä uusi tietokonesimulointi ehdottaa, että tämä ero voitaisiin selittää olosuhteilla, joissa globaalit klusterit muodostuivat varhaisessa vaiheessa isäntägalaksejensa evoluutiossa.
Varhaisessa maailmankaikkeudessa tähtimurskaukset olivat yleisiä. Suuret galaksit olivat klustereissa, ja törmäyksiä tapahtui usein. Tietokonesimulaatio osoitti, että tähtimurrojen aikana kaasua, pölyä ja tähtiä edelleen hieroi galaksien törmäyksestä, ja painovoima vetoakkoisissa klustereissa muuttui jatkuvasti. Tämä riitti useimpien globaalien klustereiden hajottamiseksi ja vain suuret olivat riittävän vahvoja selviytymiseen. Simulaatiot osoittivat, että suurin osa tähtiklustereista tuhoutui pian niiden muodostumisen jälkeen, kun galaktinen ympäristö oli silti erittäin vihamielinen nuorten klustereiden kanssa. Mutta ympäristön rauhoittumisen jälkeen elossa olleet globaalit klusterit ovat selvinneet - elävät nyt hiljaa - ja voimme silti nauttia niiden kauneudesta.
Astronomit sanovat paperissaan, että tämä selittää sen, miksi globaaleissa klustereissa olevien tähtien lukumäärä on suunnilleen sama koko maailmankaikkeudessa. "Siksi on täysin järkevää, että kaikissa pallomaisissa klustereissa on suunnilleen yhtä suuri määrä tähtiä", Kruijssen sanoi. "Heidän pienemmät veljensä ja siskonsa, joissa ei ollut niin monta tähteä, oli tuomittu tuhoamaan."
Kruijssen ja hänen tiiminsä kertoivat, että vaikka kaikkein kirkkaimmat ja suurimmat klusterit pystyivät selviytymään galaksien törmäyksestä oman gravitaation vetovoiman takia, nopeasti muuttuvat gravitaatiovoimat tuhoivat tehokkaasti lukuisia pienempiä klustereita.
Se, että globaalit klusterit ovat vertailukelpoisia kaikkialla, osoittaa sitten, että ympäristöt, joissa ne muodostuivat, olivat hyvin samankaltaisia riippumatta nykyisestä galaksista. Kruijssen ja hänen tiiminsä sanovat, että globultuja klustereita voidaan siis käyttää valaisemaan paremmin sitä, kuinka ensimmäiset sukupolvet tähtiä ja galakseja syntyi.
"Läheisessä maailmankaikkeudessa on useita esimerkkejä galakseista, jotka ovat viime aikoina käyneet läpi suurten tähteiden muodostumisen", sanoi Kruijssen. ”Sen vuoksi pitäisi olla mahdollista nähdä pienten tähtiklusterien nopea tuhoaminen toiminnassa. Jos tämä todella löytyy uusilla havainnoilla, se vahvistaa teoriamme globaalien klustereiden alkuperästä. "
Tämä uusi löytö saattaa liittyä myös muihin Spitzerin ja ESO: n viimeaikaisiin havaintoihin, joiden mukaan tähtien puhkeamistoiminta on voinut kestää vain noin 100 miljoonaa vuotta ja että se on myös voitu lyhentää, kun galaksien keskelle muodostuu mustia reikiä.
Lähde: Max-Planckin astrofysiikan instituutti. Paperi: Kruijssen ym., "Muodostuminen vs. tuhoaminen: tähtiklusteripopulaation kehitys galaksien sulautumissa"
