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Gemini Looks Down the Mouth of an Interstellar Cavern

January 4, 2006

Gemini Legacy Image Release     January 4, 2006



  • Peter Michaud
    Gemini Observatory

    Desk: 808/974-2510
    Cell: 808/937-0845
    E-mail: pmichaud@gemini.edu

A storm of billowing clouds blown by the winds from massive stars, and set aglow by their light, is the focus of a striking image released today by Gemini Observatory.

Gemini Legacy Image of superbubble complex N44 as imaged with GMOS on the Gemini South Telescope in Chile.  Composite color image by Traivs Rector, University of Alaska Anchorage.

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Known as the N44 superbubble complex, this cloudy tempest is dominated by a vast bubble about 325 by 250 light-years across. A cluster of massive stars inside the cavern has cleared away gas to form a distinctive mouth-shaped hollow shell. While astronomers do not agree on exactly how this bubble has evolved for up to the past 10 million years, they do know that the central cluster of massive stars is responsible for the cloud's unusual appearance. It is likely that the explosive death of one or more of the cluster’s most massive and short-lived stars played a key role in the formation of the large bubble.

“This region is like a giant laboratory providing us with a glimpse into many unique phenomena,” said Sally Oey of the University of Michigan, who has studied this object extensively. “Observations from space have even revealed x-ray-emitting gas escaping from this superbubble, and while this is expected, this is the only object of its kind where we have actually seen it happening.”

One of the mysteries surrounding this object points to the role that supernova explosions (marking the destruction of the most massive of the central cluster's stars) could have played in sculpting the cloud. Philip Massey of Lowell Observatory, who studied this region along with Oey, adds “When we look at the speed of the gases in this cloud we find inconsistencies in the size of the bubble and the expected velocities of the winds from the central cluster of massive stars. Supernovae, the ages of the central stars, or the orientation and shape of the cloud might explain this, but the bottom line is that there’s still lots of exciting science to be done here and these new images will undoubtedly help.”

The Gemini data used to produce this image are being released to the astronomical community for further research and follow-up analysis. Note to astronomers: Data can be found at the Gemini Science Archive by querying "NGC 1929". The image provides one of the most detailed views ever obtained of this relatively large region in the Large Magellanic Cloud, a satellite galaxy to the Milky Way, located some 150,000 light-years away and visible from the Southern Hemisphere. The images captured light of specific colors that reveal the compression of material and the presence of gases (primarily excited hydrogen gas and lesser amounts of oxygen and “shocked” sulfur) in the cloud.

Multiple smaller bubbles appear in the image as bulbous growths clinging to the central superbubble. Most of these regions were probably formed as part of the same process that shaped the central cluster. Their formation could also have been "sparked" by compression as the central stars pushed the surrounding gas outward. Our view into this cavern could really be like looking through an elongated tube, which lends the object its monstrous mouth-like appearance.

The images used to produce the color composite were obtained with the Gemini Multi-object Spectrograph (GMOS) at the Gemini South Telescope on Cerro Pachón in Chile. The color image was produced by Travis Rector of the University of Alaska Anchorage and combines three single-color images to produce the image. Technical details on image can be found below:

Technical Data:

Filter* Color FWHM Exposure Time
H-alpha Violet 0.64" 4x180s
[OIII] Cyan 0.70" 4x180s
[SII] Orange 0.65" 4x180s

Field of View: 9.8' x 5.5'

Gemini se adentra en la Boca de una Caverna Interestelar

Una tormenta de nubes de humo sopladas por los vientos de las estrellas masivas y por su luz, es el foco de una impresionante imagen publicada por el Observatorio Gemini en el dia de hoy.

Gemini Legacy Image of superbubble complex N44 as imaged with GMOS on the Gemini South Telescope in Chile.  Composite color image by Traivs Rector, University of Alaska Anchorage.

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Conocida como el Complejo N 44 superburbuja, esta tempestad de nubes es dominada por una inmensa burbuja que mide cerca de 325 por 250 años luz. Un cúmulo de estrellas masivas dentro de la caverna ha limpiado el gas y muestra claramente una concha hueca en forma de boca. Mientras los astrónomos no están de acuerdo exactamente en cómo ha evolucionado esta burbuja durante los últimos 10 millones de años, ellos sí saben que el cúmulo central de estrellas masivas es responsable de la apariencia inusual de la nube. Es posible que la muerte explosiva de una o más de las estrellas más masivas y de corta vida de los cúmulos tuvo un rol clave en la formación de una gran burbuja.

“Esta región es como un laboratorio gigante que nos ofrece una mirada de muchos fenómenos únicos,” dijo, Sally Oey de la Universidad de Michigan quien ha estudiado este objeto extensamente.. “Incluso Observaciones realizadas desde el espacio han revelado gas de rayos X siendo emitidos de esta superburbuja y si bien esto es esperable, este es el único objeto de su tipo donde podemos verlo en accion.”

Uno de los misterios que rondan al objeto se refieren a que si una o más explosiones de supernova (marcando la destrucción de las más masivas estrellas del cúmulo central) contribuyeron a esculpir la nube. Philip Massey del Observatorio Lowell quien ha estudiado esta región junto con Oey, agrega, “Cuando vemos la velocidad de las gases en esta nube encontramos inconsistencias en el tamaño de la burbuja y las velocidades esperables de los vientos del cúmulo central de estrellas masivas. Supernovae, las edades de las estrellas centrales, o la orientación y forma de la nube pudiera explicar esto pero el punto es que aún hay mucha ciencia interesante que se debe hacer acá y estos nuevos datos obtenidos por Gemini sin duda contribuirán de gran manera.”

Los datos obtenidos por Gemini para producir esta imagen están siendo publicados para mayores investigaciones de la comunidad astronómica y análisis posteriores. La imagen brinda una de las más detalladas vistas obtenidas alguna vez de esta región relativamente grande, la cual se ubica a 150.000 años luz en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea y visible desde el Hemisferio Sur. Las imágenes captaron luz de colores específicos que revelan la compresión de material y la presencia de gases (básicamente gran cantidad de gas hidrógeno y menor presencia de oxígeno y sulfato “choqueado”) en la nube.

Múltiples burbujas más pequeñas aparecen en la imagen como crecimiento de bulbos aferrándose a la burbuja central. La mayoría de estas regiones fueron formadas probablemente como parte del mismo proceso que formó el cúmulo central. Su formación podría también haber sido “ encendida” por la compresión ya que las estrellas centrales empujaban el gas que las rodeaba hacia afuera.. Nuestra visión hacia dentro de la caverna podría bien ser como mirar a través de un tubo elongado, dándole a este objeto su apariencia similar a una boca monstruosa.

Las imágenes utilizadas para producir la composición de colores se obtuvieron con el Espectrógrafo Multi Objeto de Gemini (GMOS) en el telescopio de Gemini Sur, ubicado en Cerro Pachón en Chile. La imagen en colores fue producida por Travis Rector de la Universidad de Alaska en Anchorage y combina 3 imágenes de color único para producir la imagen. Detalles técnicos de esta pueden encontrarse acá

Datos Técnicos:

Filtross:* Color FWHM Tiempo de Exp
H-alpha Violet 0.64" 4x180s
[OIII] Cyan 0.70" 4x180s
[SII] Naranja 0.65" 4x180s

FOV: 9.8': x 5.5'

Orientación: rotated 51 deg E of N

Fecha obs: 9 Nov 2005

Orientation: Rotated 51 Degrees East of North

Observation Date (UT): November 9, 2005