Komunikat prasowy

APEX kieruje swój wzrok na ciemne obłoki w Byku

Powstawanie gwiazd w "ciemnych znakach na niebie"

15 lutego 2012

Nowe zdjęcie z teleskopu APEX (Atacama Pathfinder Experiment) w Chile ukazuje falistą smugę kosmicznego pyłu, długą na ponad 10 lat świetlnych. W jej środku ukryte są nowonarodzone gwiazdy, a gęste obłoki gazu są w stadium blisko zapadnięcia się i uformowania jeszcze większej liczby gwiazd. Jest to jeden z najbliższych nam obszarów formowania się gwiazd. Ziarna kosmicznego pyłu są tak zimne, że do wykrycia ich słabej poświaty potrzeba obserwacji na falach o długościach około jednego milimetra, takich jak wykonane za pomocą kamery LABOCA na teleskopie APEX.

Obłok Molekularny w Byku znajduje się około 450 lat świetlnych od Ziemi. Zdjęcia pokazuje dwie części długiej struktury znajdującej się w obłoku, znane jako Barnard 211 i Barnard 213. Ich nazwy wywodzą się z atlasu fotograficznego Edwarda Emersona Barnarda obejmującego „ciemne znaki na niebie”, skompilowanego na początku XX wieku. W świetle widzialnym obszary te wyglądają jak ciemne zatoki bez gwiazd. Barnard poprawnie przypuszczał, że ich za ich wygląd odpowiada „przesłaniająca materia w kosmosie”.

Obecnie wiemy, że te ciemne znaki to obłoki międzygwiazdowego gazu i pyłu. Ziarna pyłu – niewielkie cząsteczki podobne do bardzo drobnego piasku i sadzy – absorbują światło widzialne, blokując widok bogatego pola gwiazd za sobą. Obłok Molekularny w Byku jeszcze szczególnie ciemny w zakresie widzialnym, ponieważ brakuje w nim masywnych gwiazd, które rozświetlają mgławice w innych obszarach formowania się gwiazd, takich jak Orion (zobacz na przykład eso1103). Ziarna pyłu same również emitują słabą poświatę cieplną, ale ponieważ są ekstremalnie zimne (około minus 260 stopni Celsjusza), ich promieniowanie można wykryć jedynie na falach znacznie dłuższych niż zakres widzialny, około jednego milimetra (można porównać zdjęcie eso1209b oraz eso1209ea, aby przekonać się w jaki sposób widok w zakresie milimetrowym staje się jasny w miejscach, w których obraz w zakresie widzialnym jest ciemny).

Te obłoki gazu i pyłu są nie tylko przeszkodą dla astronomów chcących obserwować gwiazdy położone dalej. Przede wszystkim są miejscem narodzin nowych gwiazd. Gdy obłoki zapadają się (kolapsują) pod wpływem swojej własnej grawitacji, następuje ich fragmentacja. W powstałych „kępkach” mogą formować się gęste jądra, w których gaz wodorowy staje się wystarczająco gęsty i gorący do rozpoczęcia reakcji syntezy termojądrowej: rodzi się nowa gwiazda. Narodziny nowej gwiazdy są zatem otoczone kokonem gęstego pyłu, blokującego obserwacje w świetle widzialnym. Dlatego właśnie obserwacje na dłuższych falach, takich jak zakres milimetrowy, są niezbędne dla zrozumienia wczesnych stadiów powstawania gwiazd.

Prawa górna część pokazanego tutaj włókna to Barnard 211, natomiast lewa dolna część to Barnard 213. Obserwacje w zakresie milimetrowym z kamery LABOCA na teleskopie APEX, które ukazują cieplną poświatę od ziaren kosmicznego pyłu, pokazane są w tonacji pomarańczowej i są nałożone na zdjęcie obszaru w zakresie widzialnym, które ukazuje bogate tło gwiazd. Jasna gwiazd nad włóknem to φ Tauri, a częściowo widoczna na lewym brzegu to HD 27482. Obie gwiazdy znajdują się bliżej niż włókno i nie są z nim związane.

Obserwacje pokazują, że Barnard 213 już uległ fragmentacji i uformował gęste jądra – co ilustrują jasne węzły pyłu – a formowanie gwiazd już nastąpiło. Jednak Barnard 211 znajduje się na wcześniejszych etapie ewolucji, kolaps i fragmentacja ciągle trwa i doprowadzi w przyszłości do procesów powstawania gwiazd. Obszar ten jest zatem idealnym miejscem dla astronomów do zbadania w jaki sposób „ciemne znaki na niebie” Barnarda odgrywają swoją istotną rolę w cyklu życia gwiazd.

Obserwacje zostały wykonane przez Alvaro Hacara (Observatorio Astronómico Nacional-IGN, Madryt, Hiszpania) ze współpracownikami. Kamera LABOCA operuje na 12-metrowym teleskopie APEX, na płaskowyżu Chajnantor w Andach Chilijskich, na wysokości 5000 m n.p.m. APEX jest testem dla teleskopu submilimetrowego kolejnej generacji: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), który jest aktualnie budowany na tym samym płaskowyżu.

Więcej informacji

APEX działa w ramach współpracy pomiędzy Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) oraz ESO. Operowanie teleskopem zostało powierzone ESO.

ALMA jest międzynarodowym urządzeniem astronomicznym, które powstaje w ramach partnerstwa pomiędzy Europą, Ameryką Północną i Azją Wschodnia, we współpracy z Chile. Konstrukcja i operowanie ALMA w imieniu Europy jest kierowane przez ESO, w imieniu Ameryki Północnej przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), a w imieniu Azji Wschodniej przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Obsservatory (JAO) umożliwia wspólne kierowanie i zarządzanie konstrukcją, testowaniem i operowaniem ALMA.

W roku 2012 mija 50. rocznica utworzenia Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• APEX - informacje
• APEX - zdjęcia

Kontakt

Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Toruń, Poland
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Alvaro Hacar González
Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)
Madrid, Spain
Tel.: +34 915270107 ext 326
E-mail: a.hacar@oan.es

Mario Tafalla
Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)
Madrid, Spain
Tel.: +34 915270107 ext 337
E-mail: m.tafalla@oan.es

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

Śledź ESO w mediach społecznościowych