Astronomen dachten oorspronkelijk dat slechts één massieve sterrenhoop helder scheen in een enorm stervormingsgebied van de Tarantula-nevel, ook wel bekend als 30 Doradus. Een team van astronomen onder leiding van Elena Sabbi van het Space Telescope Science Institute merkte op dat verschillende sterren in dezelfde regio van verschillende leeftijden waren, met minstens een miljoen jaar. Naast de leeftijdsverschillen merkten de wetenschappers ook twee verschillende regio's op, waarvan er één het langwerpige 'uiterlijk' had van een samenvoegende cluster.
'Sterren zouden zich in clusters moeten vormen', zei Sabbi, 'maar er zijn veel jonge sterren buiten de 30 Doradus die zich niet hadden kunnen vormen waar ze zijn; ze zijn mogelijk met zeer hoge snelheid uitgeworpen door Doradus zelf. '
Sabbi en haar team waren aanvankelijk op zoek naar weggelopen sterren - snel bewegende sterren die uit hun stellaire kinderdagverblijven zijn gegooid waar ze zich voor het eerst vormden.
Maar ze merkten iets ongewoons op aan de cluster toen ze keken naar de verdeling van de door Hubble gedetecteerde lage massa sterren. Het is niet bolvormig, zoals verwacht, maar heeft kenmerken die enigszins lijken op de vorm van twee samenvoegende sterrenstelsels, waarbij hun vormen worden verlengd door de getijtrek van de zwaartekracht.
Sommige modellen voorspellen dat gigantische gaswolken waaruit sterclusters ontstaan, in kleinere stukjes kunnen uiteenvallen. Zodra deze kleine stukjes sterren neerslaan, kunnen ze vervolgens interageren en samensmelten om een groter systeem te worden. Deze interactie is wat Sabbi en haar team denken te observeren in 30 Doradus.
Er zijn ook een ongebruikelijk groot aantal weggelopen, hoge-snelheidssterren rond de 30 Doradus, en na nauwkeuriger naar de sterrenhopen te hebben gekeken, geloven de astronomen dat deze weggelopen sterren uit de kern van 30 Doradus zijn verdreven als gevolg van de dynamische interacties tussen de twee sterrenhopen. Deze interacties komen veel voor tijdens een proces dat kerninslag wordt genoemd, waarbij meer massieve sterren naar het midden van een cluster zinken door dynamische interacties met sterren met een lagere massa. Wanneer veel massieve sterren de kern hebben bereikt, wordt de kern instabiel en beginnen deze massieve sterren elkaar uit de cluster te werpen.
De grote cluster R136 in het centrum van de 30 Doradus-regio is te jong om al een kerninstorting te hebben meegemaakt. Omdat in kleinere systemen de kern echter veel sneller instort, kan het grote aantal weggelopen sterren dat is gevonden in het 30 Doradus-gebied beter worden verklaard als een kleine cluster is samengevoegd tot R136.
Het hele 30 Doradus-complex is al 25 miljoen jaar een actief stervormingsgebied en het is momenteel niet bekend hoelang dit gebied nog nieuwe sterren kan blijven creëren. Kleinere systemen die opgaan in grotere systemen kunnen helpen om de oorsprong van enkele van de grootste bekende sterrenhopen te verklaren, aldus Sabbi en haar team.
Vervolgstudies zullen het gebied in meer detail en op grotere schaal bekijken om te zien of er nog meer clusters kunnen interageren met de waargenomen clusters. Met name de infraroodgevoeligheid van NASA's geplande James Webb-ruimtetelescoop (JWST) stelt astronomen in staat om diep in de gebieden van de Tarantula-nevel te kijken die zijn verborgen in foto's met zichtbaar licht. In deze gebieden zijn koelere en schemerige sterren aan het zicht onttrokken in stofcocons. Webb zal de onderliggende populatie van sterren in de nevel beter onthullen.
De 30 Doradusnevel is vooral interessant voor astronomen omdat het een goed voorbeeld is van hoe stervormingsgebieden in het jonge universum er mogelijk hebben uitgezien. Deze ontdekking zou wetenschappers kunnen helpen de details van clustervorming te begrijpen en hoe sterren in het vroege heelal zijn gevormd.
Science Paper door: E. Sabbi, et al. (ApJL, 2012) (PDF-document)
Bron: HubbleSite
