ค้นพบ 'โรงงานผลิตกระจุกดาวยักษ์' ที่ซ่อนอยู่ในวงแหวนรอบใจกลางกาแล็กซี

สี่ขั้นตอนวิวัฒนาการของกระจุกดาว

ด้วยการแยกองค์ประกอบของคลื่นวิทยุออกเป็นสามส่วน ได้แก่ ฝุ่นร้อน (thermal dust), ก๊าซไอออไนซ์ (free–free emission) และรังสีซินโครตรอนจากซูเปอร์โนวา (synchrotron emission) ทีมงานสามารถระบุอายุของกระจุกดาวแต่ละแห่งได้เป็น 4 ระยะ :

1. ระยะโปรโตคลัสเตอร์ (Protoclusters): สว่างด้วยฝุ่น แต่แผ่คลื่นวิทยุน้อย ยังอยู่ในขั้นเริ่มก่อตัว
2. ระยะอายุน้อยมาก (Extremely Young): ยังถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุที่ให้กำเนิด มีสัญญาณฝุ่นและก๊าซไอออไนซ์แรง แต่ยังไม่มีสัญญาณซูเปอร์โนวา
3. ระยะพัดฝุ่นออก (Cloud-cleared): กระจุกดาวที่พัดเมฆที่ห่อหุ้มออกไปจนหมด มีสัญญาณก๊าซไอออไนซ์แรง แต่สัญญาณฝุ่นอ่อน
4. ระยะซูเปอร์โนวา (Supernova): ดาวมวลสูงที่สุดในกระจุกได้ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาแล้ว

'วงแหวนโรงงาน' อันหนาแน่น

กระจุกดาวเหล่านี้อยู่ในวงแหวนรอบใจกลางกาแล็กซีที่เรียกว่า 'circumnuclear rings' ซึ่งมีก๊าซหนาแน่นมาก ห่างจากแกนกลางกาแล็กซีเพียงไม่กี่ร้อยถึงพันปีแสง ก๊าซที่ไหลเข้ามาตามแถบกาแล็กซีจะสะสมตัวในบริเวณนี้ และจุดชนวนการเกิดดาวฤกษ์อย่างรุนแรงในอัตราและความหนาแน่นที่คล้ายคลึงกับกาแล็กซีในยุค 'เที่ยงวันจักรวาล' (cosmic noon) เมื่อหลายพันล้านปีก่อน

ประสิทธิภาพและความต่อเนื่อง

• ประสิทธิภาพสูง: กระจุกดาวเหล่านี้ใช้ก๊าซสำรองเกือบทั้งหมดไปกับการสร้างดาวฤกษ์ใหม่ ทำให้เป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ที่มีประสิทธิภาพมาก แหล่งกำเนิดที่สว่างที่สุดใน NGC 1097 มีพลังงานไอออไนซ์เทียบเท่าดาวมวลมากที่สุดเท่าที่รู้จักถึง 1,200 ดวง
• กระบวนการต่อเนื่อง: ทั้งสี่ขั้นตอนวิวัฒนาการอยู่ในวงแหวนเดียวกันของทั้งสองกาแล็กซี ซึ่งยืนยันว่าการก่อตัวของกระจุกดาวขนาดใหญ่เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่การระเบิดครั้งเดียวพร้อมกัน
• ระยะเวลานาน: กระจุกดาวเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าบริเวณก่อตัวดาวทั่วไปในจักรวาลปัจจุบัน ซึ่งบ่งชี้ถึงกระบวนการสร้างกระจุกดาวที่ยั่งยืน