Heršels pēta Visumu
Publicēts: 8.05.2010
Heršela pirmo rezultātu simpozijā, kas notiek Eiropas kosmosa izpētes un tehnoloģiju centrā Nordvijkā, Nīderlandē, ir publicēti vairāki interesanti atklājumi, kuri izdarīti ar Eiropas kosmosa aģentūras teleskopu Heršels.
Viens no šādiem atklājumiem ir masīvas protozvaigznes kādā jonizētā reģionā Piena Ceļa galaktikā. Šis atradums palīdzēs izprast, kā veidojas masīvas zvaigznes, kas ir astrofizikas "retie putni".
To masa vismaz astoņas reizes pārsniedz Saules masu. Masīvās zvaigznes ir daudz retāk sastopamas. Tās dzīvo īsāku laiku, patērējot kodoldegvielu daudz ātrāk un noslēdzot dzīvi ar iespaidīgu pārnovas sprādzienu.
Tā kā šīs zvaigznes nav bieži sastopamas, ir daudz grūtāk iegūt par tām informāciju, kas ir nepieciešama, lai izprastu galaktiku ķīmisko un dinamisko evolūciju.
Masīvu zvaigžņu veidošanās mehānisms joprojām nav noskaidrots. Tā kā protozvaigznes slēpjas putekļu kokonos, atrast tās ir grūti. Pateicoties infrasarkano staru spektra teleskopiem, ir iespējams vērot šīs masīvās zvaigznes to dzimšanas vietās.
Viena no vadošajām teorijām paredz, ka masīvas zvaigznes veidojas HII reģionu nomalēs. HII reģions ir karstas ūdeņraža gāzes burbulis, kuru jonizējis centrālās zvaigznes starojums. Reģiona centrālajā daļā temperatūra var sasniegt pat 10 000 K, bet nomalēs tā ir zemāka par 100 K. Šī starpība izraisa burbuļa izplešanos ar ātrumu, kas pārsniedz skaņas ātrumu. Izplešoties tiek saspiests apkārtnē esošais materiāls, kurš fragmentējas, tādejādi aizsākot jaunas masīvu zvaigžņu paaudzes veidošanos.
Ar Heršela teleskopu tika izpētīti divi HII reģioni Piena Ceļa galaktikā - RCW 120 un N49. Iegūtie dati liecina, ka HII burbuļa izplešanās scenārijs ir visai ticams un atbilstošs novērojumiem. Abu reģionu malās ir izdevies nofotografēt vairākas jaunas un masīvas zvaigznes, kas radušās pirms dažiem desmitiem tūkstošu gadu.
RCW 120 apkaimē ir atrasta protozvaigzne, kuras masa 8-10 reizes pārsniedz Saules masu. To ieskauj milzīgs putekļu kokons, kura masa ir aptuveni 2000 Saules masas kopā, kas nozīmē to, ka šī protozvaigzne turpinās augt un kļūs vēl masīvāka.
Nākamo mēnešu laikā PACS un SPIRE instrumenti veiks vairāku citu HII reģionu izpēti, lai turpinātu pētīt masīvu zvaigžņu veidošanos.
Vēl viens no atklājumiem ir, ka tālās galaktikas rada "kosmisko miglu" infrasarkano staru diapazonā. Šīs galaktikas ir vienas no blāvākajām un tālākajām, kādas ir saskatītas ar Heršela teleskopu.
1990to gadu vidū astronomi atklāja, ka Visumu piepilda tikko manāma infrasarkanā starojuma migla un nodēvēja to par kosmisko infrasarkano fonu. Heršels ir pirmais teleskops, kas no miglas ir spējis izdalīt atsevišķus, konkrētus objektus.
Heršels veica novērojumus 2009. gada oktobrī un 2010. gada janvārī, fotografējot GOODS-North un GOODS-South reģionus, kas ir īpaši piemēroti agrīnā Visuma izpētei, jo nevienā no tiem nav tuvumā esošu debesu objektu. Heršelam GOODS-N "miglā" izdevās saskatīt aptuveni 300 agrāk neredzētu galaktiku, bet GOODS-S - 800. Šīs galaktikas sastāda aptuveni pusi no šo reģionu infrasarkanā starojuma fona.
Galaktikas ir jaunas, dažas no tām ir pastāvējušas tad, kad Visuma vecums bija tikai 16% no pašreizējā vecuma. Tajās strauji veidojas jaunas zvaigznes. Dažās no galaktikām pat 1000 jaunas zvaigznes gada laikā. Piena Ceļā gada laikā rodas aptuveni 3 jaunas zvaigznes.
Heršela teleskops ļauj ne tikai saskatīt tālas galaktikas un apslēptas zvaigznes, bet uz tā esošie instrumenti ļauj izmērīt starpzvaigžņu mākoņa temperatūru. Pirmo reizi ir izdevies izveidot temperatūras karti no mākoņa centra līdz tā malām.
Heršela teleskopa datos redzami divi reģioni, kuros veidosies individuālas zvaigznes. Pirmajā temperatūra ir -255oC, un tur novērota topoša zvaigzne. Otrajā reģionā ir tikai kolapsējošs gāzu un putekļu kodols. Arī tur izveidosies karsta zvaigzne, lai gan patlaban šī apgabala temperatūra ir tikai -262oC.
Izmantojot temperatūras karti, astronomi aprēķināja mākoņa masu. Jaunās zvaigznes masa ir 1,6 Saules masas, bet kolapsējošais putekļu un gāzu kodols satur 3 līdz 7 Saules masas kopā. Kopējā mākoņa masa 10 līdz 20 reizes pārsniedz Saules masu. Redzams, ka lielākā daļa matērijas tiek patērēta abu zvaigžņu izveidei.
ESA
Komentāri
