Tisková zpráva

Pohled do tmy

Detailní pohled na strukturu mezihvězdných mračen

7. března 2008

Astronomům se podařilo s velkou přesností zmapovat rozložení hmoty v neosvětlené části molekulárního oblaku. Měření bylo založeno na nové metodě, sledující rozptýlené infračervené světlo blízké optickým vlnovým délkám, tzv. „mrakosvit“. S pomocí nového teleskopu VISTA (ESA) a jiných nových technologií, budou astronomové schopni přesněji porozumět těmto kolébkám rodících se hvězd.

Nesmírné vzdálenosti mezi hvězdami jsou vyplněny komplexy studeného prachu a plynu, jenž jsou neprůhledné pro viditelné světlo. Prachoplynná mračna jsou však v astronomii důležitými místy, neboť jsou kolébkami budoucích hvězd.

„Chtěli bychom podrobněji prozkoumat nitra těchto temných oblaků, abychom jasněji chápali, kdy a kde se rodí nová hvězda,“ říká Mika Juvela, šéfredaktorka publikovaných výsledků z pozorování.

Protože prach v mlhovinách pohlcuje viditelné světlo, může být jeho rozložení mapováno pouze nepřímými metodami. Jednou ze starších metod je pozorování světla pocházejícího z hvězd v pozadí mlhoviny [1]. „Tento starší způsob, třebaže užitečný, má svá omezení, neboť úroveň detailů získaných dat závisí na rozložení hvězd v pozadí,“ říká spoluautor nové metody Paolo Padoan.

Astronomové Paolo Padoan, Juvela a jejich kolega Veli-Matti Pelkonen se proto pro zmapování vnitřní struktury mlhovin rozhodli v roce 2006 zkusit novou metodu, využívající rozptýlené světlo. Metoda přináší několik výhod. Základní myšlenka spočívá v odhadu množství prachu, nacházejícího se v pozorované oblasti měření, na základě jasnosti napozorovaného rozptýleného světla.

Temné mlhoviny jsou blízkými hvězdami osvětlována pouze slabě. Světlo je poté rozptýleno prachem mlhovin. Astronomové Alyssa Goodman a Jonathan Foster, z univerzity na Harvardu, přezdívají tomuto jevu jako „mrakosvit“ ('cloudshine'). Jev je dobře znám milovníkům oblohy, neboť má na svědomí úchvatnou uměleckou podívanou nazývanou reflexní mlhoviny. Názorným příkladem může být skupina mlhovin Chameleon I (Chameleon I complex nebula).

Při pozorování infračervené oblasti blízké viditelnému světlu se umění stává vědou. Infračervené záření může totiž proniknout mnohem hlouběji do nitra mlhoviny než viditelné světlo a zmapování následně rozptýleného světla může sloužit při vyhodnocení množství hmoty uvnitř oblaku.

Poprvé otestovali a použili tuto metodu k odhadu rozložení hmoty v oblaku její autoři spolu s Kalevi Mattilou při měření infračerveného rozptylu filamentu mlhoviny Corona Australis [2]. Pozorování bylo provedeno v srpnu 2006 pomocí přístroje SOFI na observatoři ESO v La Sille, Atacama, Chile. Filament byl exponován po dobu přibližně 21 hodin. Pozorování potvrdilo, že rozptylová metoda poskytuje stejně spolehlivé výsledky, jako pozorování hvězd v pozadí mlhoviny. Přináší však vyšší rozlišení.

„Nyní můžeme získat snímky temných mlhovin s vysokým rozlišením a lépe tak studovat jejich vnitřní strukturu i dynamiku,“ říká Juvela. „Ukázali jsme, že s novou metodou lze získat informace o struktuře hmoty oblaku, nezávisle na rozložení hvězd v pozadí. Tato metoda je rovněž stále použitelná i v místech, kde hustota mlhoviny zcela zatemňuje vzdálenější hvězdy.“

„Zavedením této metody a potvrzením její možností umožní širokou škálu dalších studií mezihvězdného prostředí, formování hvězd v naší Galaxii, dokonce i v galaxiích vzdálenějších,“ říká spoluautor metody Mattila. „Jde o důležitý krok, neboť se současnými a plánovanými přístroji, určenými k měření infračerveného světla, budeme schopni ve vysokém rozlišení zmapovat strukturu mlhovin,“ dodává Pelkonen. „Například přístroj VIRCAM plánovaného teleskopu VISTA bude schopen pracovat se stonásobně vyšší citlivostí než SOFI. Při použití naší metody se stane nesmírně mocným nástrojem pro studium hvězdných jesliček.“

Poznámky

[1]: When the light from the background stars passes through the cloud, it is absorbed and scattered, resulting in the background stars appearing redder than they really are. The effect is proportional to the amount of obscuring material and is therefore largest for stars that are situated behind the cloud's densest parts. By measuring the degree of this 'reddening' experienced by stars seen through different areas of the cloud, it is thus possible to chart the distribution of dust in the cloud. The finer the net of background stars is, the more detailed this map will be and the better the information about the internal structure of the cloud. And that is exactly the problem. Even small clouds are so opaque that very few background stars can be seen through them. Only large telescopes and extremely sensitive instruments are able to observe a sufficient number of stars in order to produce significant results.

[2]: Located in the constellation of the same name ('Southern Crown'), the Corona Australis molecular cloud is shaped like a 45 light year long cigar. Located about 500 light years away, it contains the equivalent of about 7000 Suns. On the sky, the dark cloud is surrounded by many beautiful 'reflection nebulae'.

[3]: Observations of a star-forming cloud with ESO's VLT and based on near-infrared scattering is available.

Další informace

The report appears this week in the journal Astronomy and Astrophysics ("A Corona Australis cloud filament seen in NIR scattered light - I. Comparison with extinction of background stars", by Mika Juvela, Veli-Matti Pelkonen, Paolo Padoan, and Kalevi Mattila). Juvela, Pelkonen and Mattila are associated with the Helsinki University Observatory (Finland), while Padoan is at the University of California, San Diego, USA.

Odkazy

The report appears this week in the journal Astronomy and Astrophysics ("A Corona Australis cloud filament seen in NIR scattered light - I. Comparison with extinction of background stars", by Mika Juvela, Veli-Matti Pelkonen, Paolo Padoan, and Kalevi Mattila). Juvela, Pelkonen and Mattila are associated with the Helsinki University Observatory (Finland), while Padoan is at the University of California, San Diego, USA.

Kontakty

Mika Juvela
Helsinki University Observatory
Helsinki, Finland
Tel.: +358-9-19122909
Email: mika.juvela@helsinki.fi

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso0806. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.