Lehdistötiedote

Tarantulan kosminen verkko: Tähtitieteilijät ovat kuvanneet galaksimme ulkopuolisessa sumussa voimakasta tähtienmuodostusta

15. kesäkuuta 2022

Tähtitieteilijät ovat saaneet selville kiinnostavia yksityiskohtia 30 Doradus tähtienmuodostusalueesta, joka tunnetaan myös Tarantula-sumuna. Tulokset perustuvat uusiin ALMA:n (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) avulla tehtyihin havaintoihin. Euroopan eteläisen observatorion (ESO) tänään julkaisemassa tarkassa kuvassa, joka sisältää myös ALMA:n havainnot, näemme sumun aivan uusin silmin. Kuvassa näkyy utuisia kaasupilviä, jotka kertovat siitä, miten massiiviset tähdet muokkaavat tätä aluetta.

”Nämä rakenteet voivat olla aikoinaan suurempien pilvien jäänteitä, jotka nuorten ja massiivisten tähtien tuottama valtava energia on repinyt hajalle. Tätä prosessia kutsutaan takaisinkytkennäksi (feedback)”, Tony Wong, joka johti tänään American Astronomical Society (AAS) kokouksessa esiteltyä tutkimusta 30 Doraduksesta, sanoi. Tutkimus on myös julkaistu 'Astrophysical Journal'-lehdessä. Tähtitieteilijät ajattelivat aikaisemmin, että näissä alueissa oleva kaasu olisi liian harvaa ja tämä turbulentti takaisinkytkentä dominoisi sitä niin, ettei painovoima pystyisi kasaamaan kaasua yhteen muodostamaan uusia tähtiä. Uudet havainnot kuitenkin paljastivat myös paljon tiheämpiä filamentteja, joissa painovoiman rooli on edelleen merkittävä. ”Tuloksemme viittaavat siihen, että jopa erittäin voimakkaan takaisinkytkennän vallitessa painovoima voi merkittävästi vaikuttaa tilanteeseen ja johtaa tähtien muodostumisen jatkumiseen”, Wong, joka on Illinoisin yliopiston professori Urbana-Champaignissa Yhdysvalloissa, lisäsi.

Tarantula-sumu on yksi galaktisen naapurustomme kirkkaimmista ja aktiivisimmista tähtienmuodostusalueista. Se sijaitsee noin 170 000 valovuoden päässä Maasta suuressa Magellanin pilvessä, joka on oman Linnunratamme satelliittigalaksi. Sumun ytimessä on kaikkein massiivisimpia tunnettuja tähtiä, joista joidenkin massa on yli 150 Auringon massaa. Tämä tekee alueesta täydellisen sen tutkimiseksi, kuinka kaasupilvet romahtavat oman painovoimansa vaikutuksesta ja muodostavat uusia tähtiä.

”30 Doraduksen tekee ainutlaatuiseksi se, että se on tarpeeksi lähellä, jotta voimme tutkia yksityiskohtaisesti sen tähtien muodostumista. Myös sen ominaisuudet ovat samanlaisia kuin hyvin kaukaisissa galakseissa, kun maailmankaikkeus oli vielä nuori”, Guido De Marchi, Euroopan avaruusjärjestön (ESA) tutkija ja tutkimuksen yksi kirjoittajista, sanoi. ”30 Doraduksen avulla voimme tutkia, kuinka tähdet muodostuivat 10 miljardia vuotta sitten, kun useimmat tähdet vasta syntyivät”.

Vaikka suurin osa aiemmista Tarantula-sumun tutkimuksista on keskittynyt sen keskukseen, tähtitieteilijät ovat jo pitkään tienneet, että merkittävää tähtienmuodostusta tapahtuu myös muualla. Tämän prosessin ymmärtämiseksi tutkimusryhmä teki tarkkoja havaintoja laajalta sumun alueelta. He mittasivat ALMA:n avulla hiilimonoksidikaasun emittoimaa säteilyä. Tämän avulla he pystyivät kartoittamaan sumun laajat ja kylmät kaasupilvet, jotka romahtaessaan synnyttävät uusia tähtiä. He pystyivät myös tutkimaan miten ne muuttuvat, kun nämä nuoret tähdet vapauttavat ympäristöön valtavia määriä energiaa.

”Odotimme, että ne pilven osat, jotka ovat lähinnä nuoria massiivisia tähtiä, olisivat selkeimmin niitä alueita, joissa gravitaatio olisi eniten häriintynyt takaisinkytkennästä”, Wong sanoi. ”Huomasimme sen sijaan, että painovoima on edelleen tärkeässä roolissa näillä takaisinkytkennälle herkistä alueista. Näin ainakin sellaisissa pilven osissa, jotka ovat riittävän tiheitä.”

ESO:n tänään julkaisemassa kuvassa näemme uudet ALMA:n ottamat havainnot yhdistettynä samasta alueesta aiemmin otetun infrapunakuvan kanssa. Kuvassa näkyy kirkkaita tähtiä ja vaaleanpunaisia kuuman kaasun pilviä. Nämä kuvat on otettu ESO:n VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) ja ESO:n Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) -teleskoopilla. Yhdistelmäkuvassa Tarantula-sumun kaasupilvien verkkomainen muoto erottuu selkeästi. Tästä syystä sen nimi tarkoittaa hämähäkkiä. ALMA:n uudet havainnot ovat kuvassa näkyvät kirkkaan punakeltaiset raidat. Nämä ovat hyvin kylmää ja tiheää kaasua, joka voi jonain päivänä romahtaa ja muodostaa tähtiä.

Uusi tutkimus sisältää yksityiskohtaista tietoa siitä, miten painovoima käyttäytyy Tarantulan tähtienmuodostusalueilla, mutta työ on kaikkea muuta kuin valmis. ”Tätä erinomaista dataa voi käyttää vielä paljon muuhunkin, ja me julkaisemme sen vapaasti saatavaksi kannustaaksemme muita tutkijoita tekemään vielä uusia tutkimuksia”, Wong sanoi lopuksi.

Lisätietoa

Tätä tutkimusta esitellään American Astronomical Society (AAS) 240. kokouksen lehdistötilaisuudessa otsikolla ”Tähdet, niiden ympäristöt ja planeetat” (keskiviikkona, 15. kesäkuuta, 19:15 CEST/10:15 PT). Toimittajat ovat tervetulleita seuraamaan lehdistötilaisuuden live-striimausta, joka näkyy vapaasti AAS Press Office YouTube -kanavalla:https://www.youtube.com/c/AASPressOffice.

Tutkimus on myös esitelty artikkelissa “The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 Parsec Resolution with ALMA: Physical Properties and the Boundedness of CO Emitting Structures”, joka julkaistaan 'Astrophysical Journal'-lehdessä.

Tutkimuksessa ovat olleet mukana seuraavat tahot: T. Wong (Astronomy Department, University of Illinois, Yhdysvallat [Illinois]), L. Oudshoorn (Leiden Observatory, Leiden University, Alankomaat [Leiden]), E. Sofovich (Illinois), A. Green (Illinois), C. Shah (Illinois), R. Indebetouw (Department of Astronomy, University of Virginia, Yhdysvallat ja National Radio Astronomy Observatory, Yhdysvallat [NRAO]), M. Meixner (SOFIA-USRA, NASA Ames Research Center, Yhdysvallat), A. Hacar (Department of Astrophysics, University of Vienna, Itävalta), O. Nayak (Space Telescope Science Institute, Yhdysvallat [STSci]), K. Tokuda (Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Sciences, Kyushu University, Japani ja National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences, Japan and Department of Physics, Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University, Japani [Osaka]), A. D. Bolatto (Department of Astronomy and Joint Space Science Institute, University of Maryland, Yhdysvallat and NRAO Visiting Astronomer), M. Chevance (Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Saksa), G. De Marchi (European Space Research and Technology Centre, Alankomaat), Y. Fukui (Department of Physics, Nagoya University, Japani), A. S. Hirschauer (STSci), K. E. Jameson (CSIRO, Space and Astronomy, Australia), V. Kalari (International Gemini Observatory, NSF’s NOIRLab, Chile), V. Lebouteiller (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Ranska), L. W. Looney (Illinois), S. C. Madden (Departement d’Astrophysique AIM/CEA Saclay, Ranska), Toshikazu Onishi (Osaka), J. Roman-Duval (STSci), M. Rubio (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Chile) ja A. G. G. M. Tielens (Department of Astronomy, University of Maryland, Yhdysvallat ja Leiden).

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa APEX- ja ALMA-observatriota Chajnantorilla, jotka ovat kaksi millimetri- ja alimillimetrin alueella toimivaa havaintolaitetta. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta silmää taivaalle”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, joka on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiedeneuvoston (NSC) kanssa sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• NRAO:n lehdistötiedote
• ALMA:n kuvia
• VISTA:n kuvia
• VLT:n kuvia
• Muita kuvia Tarantula-sumun alueesta
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tukija, onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Tony Wong
Astronomy Department, University of Illinois
Urbana-Champaign, IL, USA
Puh.: +1 217 244 4207
Sähköposti: wongt@illinois.edu

Guido De Marchi
European Space Research and Technology Centre, European Space Agency
Noordwijk, Netherlands
Puh.: +31 71 565 8332
Matkapuhelin: +31 6 5081 6906
Sähköposti: gdemarchi@esa.int

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media