Komunikat prasowy

Kosmiczna sieć Tarantuli: astronomowie zmapowali gwałtowne formowanie się gwiazd w mgławicy poza naszą galaktyką

15 czerwca 2022

Astronomowie pokazali szczegóły obszaru gwiazdotwórczego 30 Doradus, znanego też jako Mgławica Tarantula. Wykorzystano nowe obserwacje z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Na opublikowanych dzisiaj przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) obrazach wysokiej rozdzielczości, wraz z danymi z ALMA, widzimy mgławicę w nowym świetle, z delikatnymi obłokami gazu, które dają wgląd w to, jak masywne gwiazdy kształtują ten rejon.

„Fragmenty te mogą być pozostałościami dawniejszego większego obłoku, który został poszatkowany przez olbrzymią energię uwalnianą przez młode masywne gwiazdy, w procesie zwanym sprzężeniem zwrotnym” mówi Tony Wong, który kierował badaniami 30 Doradus, zaprezentowanymi dzisiaj podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (AAS) i opublikowanymi w The Astrophysical Journal. Początkowo astronomowie sądzili, że gaz w tych obszarach jest zbyt rzadki i zbyt przytłoczony turbulentnym sprzężeniem zwrotnym, aby grawitacja mogła zebra go razem dla uformowania nowych gwiazd. Ale nowe dane ukazały także znacznie gęstsze włókna, w których rola grawitacji nadal jest znacząca. „Nasze wyniki sugerują, że nawet przy występowaniu bardzo silnego sprzężenia zwrotnego, grawitacja może wywierać silny wpływ i prowadzić do kontynuowania powstawania gwiazd” dodaje Wong, który jest profesorem na University of Illinois w Urbana-Champaign (USA).

Położona w Wielkim Obłoki Magellana, galaktyce satelitarnej naszej własnej Drogi Mlecznej, Mgławica Tarantula jest jednym z najjaśniejszych i najbardziej aktywnych obszarów gwiazdotwórczych w naszym galaktycznym sąsiedztwie. Znajduje się około 170 000 lat świetlnych od Ziemi. W sercu mgławicy są jedne z najmasywniejszych znanych gwiazd, z których kilka ma masy przekraczające 150 razy masę Słońca, czyniąc ten rejon idealnym miejscem do badania, w jaki sposób obłoki gazu zapadają się po wpływem grawitacji, tworząc nowe gwiazdy.

„Tym co czyni 30 Doradus unikalną, jest fakt, że znajduje się wystarczająco blisko nas, aby szczegółowo badać, jak formują się gwiazdy, przy czym jej własności nadal są podobne do podobnych obszarów w bardzo dalekich galaktykach, nawet gdy Wszechświat był młody” powiedział Guido De Marchi, naukowiec z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), współautor publikacji prezentującej wyniki nowych badań. „Dzięki 30 Doradus możemy badać, jak gwiazdy formowały się 10 miliardów lat temu, kiedy to narodziła się większość gwiazd.”

O ile większość poprzednich badań Mgławicy Tarantula skupiała się na centrum tego obiektu, to astronomowie od dawna wiedzieli, że powstawanie masywnych gwiazd zachodzi także w innych miejscach. Aby lepiej zrozumieć ten process, zespół badawczy przeprowadził obserwacje w wysokiej rozdzielczości, pokrywające duży obszar mgławicy. Przy pomocy ALMA zmierzono emisję promieniowania od gazowego tlenku węgla. Pozwoliło to na opracowanie mapy wielkich, chłodnych obłoków gazu w mgławicy, które zapadają się, aby dać życie nowym gwiazdom – a także w jaki sposób się zmieniają, gdy wielkie ilości energii są uwalniane przez młode gwiazdy.

„Spodziewaliśmy się ustalić, że fragmenty obłoku najbliżej młodych masywnych gwiazd będą wykazywać najwyraźniejsze oznaki przytłaczania grawitacji przez sprzężenie zwrotne” mówi Wong. „Zamiast tego odkryliśmy, że grawitacja jest nadal ważna w rejonach narażonych na sprzężenie zwrotne – co najmniej we fragmentach obłoku, które są wystarczająco gęste.”

Na obrazie opublikowanym dzisiaj przez ESO widzimy nowe dane ALMA nałożone na wcześniejszy obraz podczerwony tego samego rejonu, który pokazuje jasne gwiazdy i jasnoróżowe obłoki gorącego gazu – uzyskany przy pomocy teleskopów ESO: Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) i Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA). Kompozycja pokazuje wyraźny, przypominający pajęczynę kształt obłoków gazu Mgławicy Tarantula, który dał jej pajęczą nazwę. Nowe dane ALMA obejmują jasne czerwono-żółte smugi: bardzo zimny i gęsty gaz, który pewnego dnia może zapaść się i utworzyć gwiazdy.

Nowe badania zawierają szczegółowe wskazówki na temat tego, jak zachowuje się grawitacja w obszarach gwiazdoztwórczych Mgławicy Tarantula, ale prace jeszcze się nie skończyły. „Wciąż jest dużo więcej do zrobienia z tym fantastycznym zestawem danych. Udostępniliśmy go publicznie, aby zachęcić innych naukowców do prowadzenia nowych badań” podsumowuje Wong.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w ramach 240. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (AAS), podczas konferencji zatytułowanej „Stars, Their Environments & Their Planets” (środa, 15 czerwca, godz. 19:15 CEST). Zachęcamy dziennikarzy do obejrzenia streamu na żywo z konferencji prasowej, który będzie dostępny publicznie na youtubowym kanale AAS Press Office: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice.

Wyniki badan opisano także w artykule pt. „The 30 Doradus Molecular Cloud at 0.4 Parsec Resolution with ALMA: Physical Properties and the Boundedness of CO Emitting Structures”, który ukaże się w The Astrophysical Journal.

Skład zespołu badawczego: T. Wong (Astronomy Department, University of Illinois, USA [Illinois]), L. Oudshoorn (Leiden Observatory, Leiden University, Holandia [Leiden]), E. Sofovich (Illinois), A. Green (Illinois), C. Shah (Illinois), R. Indebetouw (Department of Astronomy, University of Virginia, USA oraz National Radio Astronomy Observatory, USA [NRAO]), M. Meixner (SOFIA-USRA, NASA Ames Research Center, USA), A. Hacar (Department of Astrophysics, University of Vienna, Austria), O. Nayak (Space Telescope Science Institute, USA [STSci]), K. Tokuda (Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Sciences, Kyushu University, Japan and National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences, Japan and Department of Physics, Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University, Japonia [Osaka]), A. D. Bolatto (Department of Astronomy and Joint Space Science Institute, University of Maryland, USA oraz NRAO Visiting Astronomer), M. Chevance (Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Niemcy), G. De Marchi (European Space Research and Technology Centre, Holandia), Y. Fukui (Department of Physics, Nagoya University, Japonia), 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, France), L. W. Looney (Illinois), S. C. Madden (Departement d’Astrophysique AIM/CEA Saclay, France), Toshikazu Onishi (Osaka), J. Roman-Duval (STSci), M. Rubio (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Chile) oraz A. G. G. M. Tielens (Department of Astronomy, University of Maryland, USA oraz Leiden).

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzania z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) jest międzynarodowym kompleksem badawczym w ramach partnerstwa pomiędzy ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) oraz National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez NSF we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) i National Science Council of Taiwan (NSC) oraz przez NINS we współpracy z Academia Sinica (AS) na Tajwanie i Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Budowa i zarządzanie ALMA są kierowane przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), w imieniu Ameryki Północnej oraz przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) w imieniu Azji Wschodniej. Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia zunifikowane kierowanie i zarządzanie budową, testowaniem i działaniem ALMA.

Linki

• Publikacja naukowa
• Komunikat prasowy NRAO
• Zdjęcia ALMA
• Zdjęcia VISTA
• Zdjęcia VLT
• Inne zdjęcia obszaru Mgławicy Tarantula
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w swoim języku nasze komunikaty prasowe z embargo medialnym
• Dla naukowców: jeśli masz ciekawą historię, zgłoś wyniki swoich badań

Kontakt

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

Guido De Marchi
European Space Research and Technology Centre, European Space Agency
Noordwijk, Netherlands
Tel.: +31 71 565 8332
Tel. kom.: +31 6 5081 6906
E-mail: gdemarchi@esa.int

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych