NGC 6334: Mały obszar burzy formacji gwiazdowej

Gwiazdy zwykle powstają w gęstych obłokach gazu i pyłu, jednak dlaczego niektóre z tych obszarów produkują gwiazdy w bardzo szybkim tempie a inne prawie w ogóle? Obszary, w których rodzi się dużo gwiazd głównie spotyka się w odległych galaktykach, często określanych jako obiekty, które przechodzą burzę formacji gwiazdowej. Ostatnio jednak udało się zidentyfikować taki obszar w naszej Drodze Mlecznej, który może zasługiwać na to miano. Dzięki temu, że znajduje się stosunkowo blisko, jego szczegółowe badania mogą przynieść odpowiedź na pytanie: co powoduje wzmożoną produkcję gwiazd?

Opisywany region to NGC 6334 zwany popularnie Mgławicą Kocia Łapa, który jest bogaty w gaz i pył. Leży on w gwiazdozbiorze Skorpiona, w kierunku centrum galaktycznego, w odległości około 5 500 lat świetlnych. Gaz znajdujący się w mgławicy, dzięki masywnym i gorącym gwiazdom typu O, świeci w zakresie widzialnym.

Obserwacje wykonano przy pomocy NOAO Blanco, 4-metrowego teleskopu należącego do Międzyamerykańskiego Obserwatorium Cerro Tololo (ang. Cerro Tololo Inter-American Observatory) w Chile, które połączono z danymi pochodzącymi z Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Dzięki temu, grupie badaczy kierowanej przez Sarah Willis (Iowa State University) udało się skatalogować słabsze, młode gwiazdy znajdujące się w tej mgławicy. Na mozaice zdjęć (Rys. 1) pochodzących z obu instrumentów na niebiesko zaznaczono obserwacje wykonane przez teleskop naziemny, na zielono przez Spitzera, a na czerwono przez Komiczny Teleskop Herschela. Obserwacje teleskopem naziemnym wykonano przy pomocy kamery NOAO Extremely Wide-Field Infrared Imager, w skrócie NEWFIRM, która służy to rejestracji promieniowania podczerwonego w szerokim polu widzenia (Rys. 2).

Identyfikację gwiazd rozpoczęto od tych najjaśniejszych i najmasywniejszych, ale poźniej uwzględniono również te o jasności zbliżonej do Słońca, które świecą około miliona razy słabiej. Następnie, bazując na wcześniejszych badaniach, można ekstrapolować ten rozkład i wyliczyć ile tych najmniej masywnych gwiazd znajduje się w tym obszarze. To trochę jak szacowanie ilości dzieci w mieście, mimo że ich nie widzimy, na podstawie obserwacji populacji dorosłych. Dzięki temu badacze mogą określić ile w tym regionie jest wszystkich gwiazd i oszacować tempo ich produkcji.

Obserwacje wykonane przez NEWFIRM pozwoliły badaczom na identyfikację i wyodrębnienie z właściwej próbki dużej ilości źródeł, które nie są gwiazdami jak np. galaktyki tła, które połozone sa dużo dalej, ale ich obraz rzutuje się na obraz obserwowanej mgławicy. Dzięki temu zliczenie gwiazd jest dużo dokładniejsze. Wyniki badań pokazały, że tempo formowania gwiazd w tym regionie jest taki, że w ciągu 1 miliona lat materia o masie 3 600 mas Słońca jest przetwarzana w gwiazdy. To ogromna liczba nawet jak na astronomiczne standardy.