Tajemnicza chmura pyłu o różnych długościach fal. Źródło zdjęcia: CfA. Kliknij, aby powiększyć.
W ćwiczeniu, które demonstruje moc badania wielofalowego z wykorzystaniem różnorodnych obiektów, astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) rozszyfrowali prawdziwą naturę tajemniczego obiektu ukrytego w ciemnej kosmicznej chmurze. Odkryli, że chmura, niegdyś uważana za pozbawioną cech, zawiera gwiazdę dziecięcą lub ewentualnie gwiazdę zwaną „brązowym karłem”, która wciąż formuje się w swoim zakurzonym kokonie.
Obserwacje wskazują, że tajemniczy obiekt ma masę około 25 razy większą niż Jowisz, co umieściłoby go prosto w królestwie brązowych karłów. Jednak jego masa może ostatecznie urosnąć na tyle, aby zakwalifikować ją jako małą gwiazdę. Obiekt jest także chłodny i słaby, lśniąc światłem mniejszym niż 1/20.
„Ten obiekt jest motorem rodziny formowania się gwiazd” - powiedział astronom CfA Tyler Bourke.
Ustalenie prawdziwej natury obiektu wymagało unikalnych możliwości Submillimeter Array (SMA) na Hawajach. „SMA dostrzegło to, czego nie widział żaden teleskop z pojedynczą anteną” - powiedział Bourke.
Korzystając z SMA, naukowcy wykryli słaby odpływ materiału przewidziany przez teorie powstawania gwiazd. Ten odpływ - 10 razy mniejszy niż kiedykolwiek wcześniej - potwierdził zarówno niską masę obiektu, jak i jego związek z otaczającą go ciemną chmurą. „Czułość i rozdzielczość matrycy submilimetrowej z jej wieloma antenami były kluczowe w wykrywaniu odpływu”, powiedział Bourke.
Zagadkowy obiekt został odkryty za pomocą opracowanej przez Smithsona kamery na podczerwień na pokładzie kosmicznego teleskopu Spitzer NASA. Spitzer badał zakurzoną kosmiczną chmurę o nazwie L1014 w ramach programu Cores to Disks Legacy. Rdzeń jest najgęstszym obszarem chmury, wystarczająco masywnym, aby stworzyć gwiazdę taką jak słońce.
L1014, położony około 600 lat świetlnych stąd w gwiazdozbiorze Łabędzia Łabędzia, początkowo został sklasyfikowany jako „bezgwiezdne jądro”, ponieważ nie wykazywał dowodów na powstawanie gwiazd. Astronomowie byli zaskoczeni, gdy zdjęcia Spitzera ujawniły słabe źródło światła podczerwonego, które wydawało się znajdować w rdzeniu.
Potrzebne były dodatkowe dane, aby potwierdzić, że słaby obiekt był bezpośrednio związany z ciemnym rdzeniem, zamiast być przypadkowym superpozycją bardziej odległego, bardziej przyziemnego obiektu tła.
Obserwacje w bliskiej podczerwieni przez Obserwatorium MMT w Arizonie ujawniły rozproszoną mgławicę świetlną otaczającą słaby centralny obiekt w L1014. „Światło z obiektu odbija się od otaczającego pyłu i ku nam”, powiedział astronom CfA Tracy Huard, który wykonał zdjęcia MMT. „Mgławica refleksyjna to odcisk palca osadzonego obiektu”.
Widoczny rozmiar mgławicy wskazywał, że źródło światła prawdopodobnie znajdowało się w obrębie L1014, a nie w bardziej odległej chmurze. Dane MMT dały również badaczom orientację w przestrzeni lub pochylenie obiektu w obrębie L1014. Astronomowie zwrócili się do SMA o ostateczne potwierdzenie.
„Obserwacje Spitzera dały nam wskazówki dotyczące natury obiektu wewnątrz L1014. MMT wzmocnił związek między źródłem podczerwieni a rdzeniem bezgwiezdnym. Tablica submilimetrowa zatrzasnęła skrzynkę i ujawniła prawdziwą tożsamość tego obiektu ”- powiedział Bourke.
Badając słabe, młode obiekty, takie jak ten, który wciąż formuje się w L1014, astronomowie mają nadzieję dowiedzieć się więcej o wczesnych stadiach formowania się gwiazd.
„Najbardziej nieuchwytną częścią formowania się gwiazd jest moment narodzin”, powiedział astronom CfA Phil Myers. „Aby odpowiedzieć, jak to się dzieje, potrzebujesz przykładów bardzo młodych systemów. Ten system ma tylko około 10 000 do 100 000 lat - dziecko, które sięgają gwiazd lub brązowych karłów ”.
Połączone możliwości Spitzera, SMA i MMT były niezbędne do znalezienia i zbadania tego obiektu. Obiekty te niewątpliwie przydadzą się w badaniu podobnych bardzo słabych, bardzo młodych obiektów - przedmiotów tak młodych, że wciąż rosną. „Są tak młode i słabe, że nie jesteśmy w stanie powiedzieć, ile masy zgromadzą” - dodał Myers. „Nie ma testu prenatalnego dla tych obiektów. Nie jesteśmy pewni, co ostatecznie otrzymamy! ”
Artykuł Tylera L. Bourke i in. opis obserwacji SMA zostanie opublikowany w nadchodzącym numerze The Astrophysical Journal Letters i jest dostępny online pod adresem http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Drugi artykuł Tracy L. Huard i in. opis obserwacji MMT zostanie opublikowany w The Astrophysical Journal i jest dostępny online pod adresem http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
