Hubble ziet hoe zware sterren in N44 ruimte maken voor nieuwe sterren

De nieuwe Hubble-opname van NASA en ESA van LHA 120-N44, meestal kortweg N44 genoemd, is niet alleen een kleurrijk portret van een nevel. In het centrum is te zien hoe zware sterren hun omgeving hebben veranderd: zij bliezen een enorme holte uit, terwijl in de samengeperste schil eromheen alweer nieuwe sterren ontstaan. N44 ligt op ongeveer 160.000 lichtjaar afstand in de Grote Magelhaense Wolk, een begeleidend sterrenstelsel van de Melkweg, in het sterrenbeeld Goudvis (Dorado). 1

Een superbubbel, gevormd door meerdere zware sterren

De blikvanger van N44 is een centrale leegte van ongeveer 210 bij 140 lichtjaar, omgeven door een dichte schil van gas en stof. Zware sterren nabij het midden verdreven het gas waarin zij zelf waren geboren met krachtige sterrenwinden en supernova-explosies. Dat materiaal verdween niet simpelweg: het werd opgestuwd en vormt nu de heldere rand rond de holte. 1

Astronomen spreken daarom van een superbubbel. Anders dan een gewone interstellaire bel, die door één ster kan worden gevormd, dankt deze structuur haar vorm aan de gezamenlijke energie van meerdere zware sterren.

De rand van de bubbel kan nieuwe sterren hebben aangezet

Wanneer gas in zo’n schil wordt opgehoopt, neemt de dichtheid toe. Daardoor kan het gas gemakkelijker onder zijn eigen zwaartekracht instorten en sterren vormen. In N44 ontstaan nieuwe sterren in het bijeengeveegde materiaal rond de superbubbel. De nevel is daarmee een sterk voorbeeld van hoe een eerdere fase van stervorming een volgende generatie kan beïnvloeden. 1

Er is een leeftijdsverschil gevonden van maximaal ongeveer vijf miljoen jaar tussen sterren binnen de superbubbel en sterren aan de rand. Dat past bij het scenario waarin een oudere centrale populatie de holte vormde en gas aan de buitenzijde samendrukte, waarna daar jongere sterren ontstonden. Het is een aanwijzing voor getriggerde stervorming, maar geen bewijs dat elke jonge ster aan de rand precies op die manier is gevormd. 1

Bijna een half miljoen sterren in kaart gebracht

De opnamegegevens komen uit Hubble-observatieprogramma 14689, onder leiding van Dimitrios Gouliermis. De inventarisatie telde bijna 500.000 sterren in en rond N44, waaronder bijna 30.000 sterren vóór de hoofdreeks. Die jonge objecten zijn nog niet begonnen met de fusie van waterstof tot helium in hun kern. 1

Zo’n grote steekproef maakt N44 bijzonder geschikt om sterren in uiteenlopende ontwikkelingsfasen binnen één samenhangend gebied te vergelijken. Astronomen kunnen er onder meer mee onderzoeken hoeveel tijd verstrijkt tussen het samenpersen van koud gas en het verschijnen van jonge sterren.

N44F: een kleinere bel met een andere oorzaak

N44 bestaat uit meer dan de centrale superbubbel. Rechtsboven in de Hubble-opname ligt N44F, een kleinere bel die is ontstaan door de sterrenwind van één hete, zware ster. 1

Het verschil is veelzeggend: N44F toont hoe één krachtige ster haar directe omgeving kan vormen. De veel grotere centrale holte van N44 weerspiegelt daarentegen de gezamenlijke invloed van een sterrencluster en supernova’s.

Waarom N44 een kosmisch laboratorium is

Het volledige N44-complex is ongeveer 1.000 lichtjaar groot en bevat gloeiend waterstofgas, donkere stofbanen, zware sterren en sterpopulaties van verschillende leeftijden. Sommige delen zijn uitzonderlijk heet en kennen zeer intensieve stervorming. Daardoor zijn in één uitgestrekt gebied meerdere fasen van stervorming en stellaire evolutie te bestuderen. 1

De Grote Magelhaense Wolk bevat bovendien relatief weinig elementen die zwaarder zijn dan helium — wat astronomen een omgeving met lage metalliciteit noemen. Die omstandigheden lijken op die in jongere sterrenstelsels in het vroege heelal. N44 biedt dus een relatief nabij laboratorium om te onderzoeken hoe stervorming en de invloed van zware sterren onder zulke omstandigheden verlopen. 1

De hoofdboodschap van de Hubble-foto is cyclisch: zware sterren kunnen gas wegblazen en daarmee een fase van een nevel beëindigen, maar tegelijk een dichte schil creëren waarin mogelijk de volgende generatie sterren wordt geboren.