Durch die Analyse der mit dem James Webb Space Telescope (JWST) aufgenommenen Bilder ist es einem internationalen Astronomenteam gelungen, mehr als 1.000 neue Sternhaufenkandidaten in der Zigarrengalaxie zu identifizieren. Der Befund wurde in einem Forschungsbericht veröffentlicht. veröffentlicht 8. August auf dem Preprint-Server arXiv.
Die Zigarrengalaxie (auch bekannt als Messier 82, M 82 oder NGC 3034) ist eine kleine, unregelmäßige Starburst-Galaxie, die sich etwa 11,73 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Großer Bär befindet. Sie hat eine Größe von etwa 40.800 Lichtjahren, eine dynamische Masse von etwa 10 Milliarden Sonnenmassen und ist eine der der Erde am nächsten gelegenen Starburst-Galaxien.
Frühere Beobachtungen der Zigarrengalaxie haben 260 Sternhaufen innerhalb von 3.000 Lichtjahren vom Zentrum der Galaxie und 363 Sternhaufen außerhalb dieser zentralen Region identifiziert.
Nun hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Rebecca C. Levy vom Steward Observatory in Tucson, Arizona, die Nahinfrarotkamera (NIRCam) des JWST eingesetzt, um eine genauere Zählung der Sternhaufenpopulationen der Zigarrengalaxie zu erhalten. Mithilfe der NIRCam konnten sie neue Kandidaten für im Nahinfrarot emittierende Sternhaufen entdecken, katalogisieren und analysieren.
„In diesem Brief erstellen und präsentieren wir den JWST NIRCam-Sternhaufenkatalog im zentralen Bereich des M 82-Starbursts“, schrieben die Forscher.
Insgesamt identifizierte Levys Team zunächst 2.472 Sternhaufenkandidaten in der Zigarrengalaxie. Bei weiterer Analyse stellte sich heraus, dass fast die Hälfte davon als unechte Quellen aussortiert werden konnte, sodass 1.357 Sternhaufenkandidaten mit Massen von mindestens 10.000 Sonnenmassen übrig blieben. Etwa 87 Prozent von ihnen wurden zum ersten Mal entdeckt.
Die in der Studie beschriebenen Sternhaufenkandidaten haben einen mittleren Eigenradius von etwa 3,3 Lichtjahren und Sternmassen von bis zu einer Million Sonnenmassen. Die gesamte Sternmasse dieser Sternhaufenkandidaten wird auf etwa 40 Millionen Sonnenmassen geschätzt.
Die Astronomen berechneten, dass die Massenfunktion für die Clusterkandidaten bei 1,9 liegt. Sie stellten fest, dass dieser Wert in hervorragender Übereinstimmung mit Studien von Sternhaufen in anderen Starburst-Galaxien steht.
Die Studie ergab außerdem, dass die entdeckten Clusterkandidaten noch immer eine starke Staubauslöschung aufweisen. Daher kamen die Forscher zu dem Schluss, dass es sich bei der identifizierten Probe um eine relativ junge, stark gerötete Clusterpopulation im Zentrum der Zigarrengalaxie handelt.
Die Autoren der Studie planen weitere Untersuchungen der berichteten Clusterkandidaten. Zunächst wollen sie genauere Massenmessungen durchführen, die auf der Grundlage neuer spektroskopischer Beobachtungen im Nah- und Mittelinfrarotbereich möglich sein sollten.
Weitere Informationen:
Rebecca C. Levy et al, JWST-Beobachtungen von Starbursts: Massive Sternhaufen im zentralen Starburst von M82, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.04135
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