Pressmeddelande

Carinas svala moln

APEX ger oss ett nytt perspektiv på Carinanebulosans stjärnfabriker

16 november 2011

Observationer gjorda med APEX-teleskopet i ljus med våglängd strax under millimetern avslöjar de kalla, stoftrika moln ur vilka stjärnor bildas i Carinanebulosan. Detta våldsamt stjärnbildande komplex är värd för några av vår galax tyngsta stjärnor. Nebulosan är en utmärkt arena för att studera hur dessa unga stjärnor växelverkar med molekylmolnen de skapades från.

Bilderna togs i submillimeterljus med kameran LABOCA på teleskopet APEX (Atacama Pathfinder Experiment) på Chajnantorplatån i de chilenska Anderna av ett astronomteam som leddes av Thomas Preibisch (Münchens universitetsobservatorium, Ludwig Maximilians-universitetet, Tyskland) i nära samarbete med Karl Menten och Frederic Schuller (Max Planck-Institutet för radioastronomi, Bonn, Tyskland). Vid dessa våglängder kommer det mesta av ljuset från den svaga värmeglöden från korn av kosmiskt stoft. Bilden avslöjar därför de moln av stoft och molekylär gas - mest väte - ur vilka stjärnor kan bildas. Vid en temperatur kring -250ºC är stoftkornen mycket kalla, och deras ljussvaga glöd kan endast ses vid submillimetervåglängder. Dessa våglängder är mycket längre än de hos synligt ljus. Submillimeterljus är på det här sättet en nyckel till att förstå hur stjärnor bildas och hur de växelverkar med molnen som de föds ur.

Observationerna från APEX och LABOCA visas här i orangea nyanser och kombineras med en bild tagen i synligt ljus med Curtis Schmidt-teleskopet vid Cerro Tololo Interamerican Observatory. Resultatet är en dramatisk vidvinkelbild som ger en praktfull blick in mot de platser i Carina där nya stjärnor föds. Nebulosan innehåller stjärnor med en total massa som motsvarar fler än 25 000 solar. Molnen av gas och stoft har tillsammans en massa som motsvarar cirka 140 000 solar.

Endast en bråkdel av gasen i Carinanebulosan tillhör moln som är tillräckligt täta för att inom den närmaste framtiden (astronomiskt sett: inom de närmaste miljoner åren) kunna störta samman och bilda nya stjärnor. Längre fram i tiden kan områdets befintliga tunga stjärnor ha en dramatisk påverkan på molnen som omger dem och därmed accelerera stjärnbildningstakten.

Tunga stjärnor lever som mest ett par miljoner år, ett mycket kort livsspann jämfört med solens 10 miljarder år. Men medan de lever, påverkar de sin omgivning kraftigt. Som unga avger dessa stjärnor kraftiga vindar och strålning som omformar molnen som omger dem och kanske till och med trycker ihop dem tillräckligt för att nya stjärnor ska kunna bildas. I slutet av sina liv är stjärnorna högst instabila. De drabbas ofta av utbrott då stjärnan kastar ut materia och till slut dör de i våldsamma supernovaexplosioner.

Ett paradexempel på en sådan våldsam stjärna är Eta Carinae. Här syns den som den ljusa gulaktiga stjärnan lite ovan och till vänster om bildens mitt. Dess massa är mer än hundra gånger solens, och den är bland de mest luminösa stjärnor som vi känner till. Inom de närmaste miljon åren kommer Eta Carinae att explodera som en supernova, följd av fler supernovor från andra tunga stjärnor i samma område.

Dessa våldsamma explosioner sliter sönder molnen av molekylär gas som finns i stjärnornas närmaste omgivning. Men när shockvågorna har färdats mer än cirka tio ljusår så är de svagare, och kan då pressa ihop gasen i moln som ligger lite längre bort vilket sätter igång skapandet av en ny generation stjärnor. Supernovorna kan också producera kortlivade radioaktiva atomer som plockas upp av de kollapsande gasmolnen. Det finns starka bevis för att liknande radioaktiva atomer ingick i det moln som kollapsade när vår sol och våra planeter bildades. Carinanebulosan kan på detta sätt bidra med mer insikter om hur vårt eget solsystem skapades.

Carinanebulosan befinner sig ungefär 7500 ljusår bort i stjärnbilden med samma namn (Carina, eller Kölen). Den är bland de ljusstarkaste nebulosorna på himlavalvet på grund av sin höga koncentration av mycket tunga stjärnor. Den är ungefär 150 ljusår tvärs över, vilket gör att den är flera gånger större än den välkända Orionnebulosan. Trots att den befinner sig ett flertal gånger längre bort från oss än Orionnebulosan så är dess synbara storlek på himlen ungefär samma, vilket också gör den till en av de största nebulosorna på himlavalvet.

Tolvmetersteleskopet APEX är en “vägvisare” för ALMA (“Atacama Large Millimeter/submillimeter Array”), ett revolutionärt nytt teleskop som ESO med internationella partners håller på att bygga och driva, också på Chajnantor-platån. Själva kärnan i APEX är en prototypantenn som byggts inom ALMA-projektet, medan ALMA kommer att bestå av en upppställning av 54 antenner med en diameter på 12 meter, samt ytterligare 12 antenner med en diameter på 7 meter. ALMA kommer att ha en mycket bättre vinkelupplösning än APEX, men ett mycket mindre synfält. De två teleskopen komplementerar varandra, till exempel så kommer APEX kunna hitta många objekt spridda över stora ytor på himlen som ALMA sedan kan detaljstudera.

APEX är ett samarbetsprojekt mellan Max-Planckinstitutet för radioastronomi (MPIfR), Onsala rymdobservatorium (OSO) och ESO. Teleskopet drivs av ESO.

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan Europa, Nordamerika och Ostasien i samverkan med Chile. Bygget och driften av ALMA leds för Europas del av ESO, för Nordamerika av Nationella radioastronomiobservatoriet (NRAO) och för Japan av Nationella astronomiska observatoriet i Japan (NAOJ). JAO (“Joint ALMA Observatory”) står för ett enhetligt ledarskap och förvaltar konstruktionen, igångsättandet och driften av ALMA.

Mer information

Länkar

Kontakter

Thomas Preibisch
Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität
Munich, Germany
Tel: +49 89 2180 6016
E-post: preibisch@usm.uni-muenchen.de

Douglas Pierce-Price
ESO ALMA/APEX Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
E-post: dpiercep@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media