Orionin sumu on yksi yötaivaalla havaituimmista ja valokuvattuimmista esineistä. 1350 valovuoden päässä, se on lähinnä aktiivista tähtiä muodostavaa aluetta maapallolle.
Tätä hajotettua sumua kutsutaan myös nimellä M42, ja tähtitieteilijät ovat tutkineet sitä intensiivisesti monien vuosien ajan. Tästä tähtitieteilijät ovat oppineet paljon tähtien muodostumisesta, planeettajärjestelmän muodostumisesta ja muista tähtitieteen ja astrofysiikan kallioperän aiheista. Nyt on tehty uusi löytö, joka on vakiintuneen teorian vastainen: vastamuodostuneiden massiivisten tähtien tähtituulet voivat estää muita tähtiä muodostumasta niiden läheisyyteen. Niillä on myös huomattavasti suurempi rooli tähtiä muodostettaessa ja galaksien evoluutiossa, kuin aiemmin ajateltiin.
Orionin sumu on melko helppo nähdä. Jos näet Orion-tähdistelmän, katsot sumua yrittämättä. Asuustasi riippuen voit käyttää kiikareita tai pieniä kaukoputkia nähdäksesi sen. Kaukoputken kautta se näyttää harmaalta, viisaalta pilviltä.
Mutta tehokkaammat instrumentit paljastavat kaiken monimutkaisuuden sumun sisällä. Se on loistava esimerkki tähtitarhasta, paikasta, jossa nuoret tähdet syntyvät kaasupilvessä, jota kutsutaan molekyylipilveksi. Näiden nuorten tähtien ympärillä on nuoria protoplanetaarisia levyjä, paikkoja, joissa meidän kaltaisemme planeetat voivat muodostua juuri nyt.
Kun nämä nuoret tähdet syntyvät ja purskahtivat sulautumista, ne lähettävät tähtituulen. Tämä uusi tutkimus osoittaa, että tähtituulella on suurempi rooli kuin aiemmin ajateltiin.
Tutkimus julkaistaan Nature-lehdessä, ja sitä johtaa Ph.D. Cornelia Pabst. opiskelija Leidenin yliopistossa Alankomaissa ja pääkirjailija paperille. Artikkelissa kirjoittajat kuvaavat, kuinka vasta muodostetut tähdet estävät muiden tähtien muodostumista prosessissa, jota kutsutaan ”tähtien palautteeksi”.
Nykyisen ajattelun mukaan supernoovat voivat hallita tähtiä muodostavaa prosessia. Massiiviset supernoova räjähdykset lähettävät voimakkaita iskuaaltoja molekyylipilvien läpi, ja tämä luo tiheitä kaasupitoisuuksia, jotka sitten muodostavat tähtiä. Vaikka tämä pitää paikkansa, näyttää siltä, että uusien tähtien palaute voi myös muokata prosessia.
Tutkimus perustuu NASA: n Stratospheric Infrared Astronomy Observatoryn (SOFIA.) Työhön. SOFIA on mukautetun Boeing 747: n lentävä observatorio. SOFIA: n aluksella on saksalainen instrumentti nimeltään GREAT tai saksalainen tähtitieteen vastaanotin Terahertzin taajuuksilla.
Orionin sumu on suuri tähtitieteellinen kauneus, mutta se tekee siitä vaikeaa nähdä. Ne kaasumaiset pilvet, jotka näyttävät niin lyhytaikaisilta ja kauniilta, tekevät outoja asioita valoon. GREAT antoi tähtitieteilijöille katsoa Orionin udoksen sisälle selkeämmin ja tarkkailla yksityiskohtaisesti vasta muodostettua Theta1 Orionis C -tähtää (01 Ori C).
He löysivät, että 01 Ori C: n tähtituuli veistää kuplan itsensä ympärille, puhaltaen kaiken kaasun itsestään, estäen uusien tähtien muodostumista.
"Tähtitieteilijät käyttävät SUUREKSI kuten poliisi käyttää tutka-aseita."
Alexander Tielens, Leidenin observatorio, vanhempi tutkija paperilla.
"Tuuli on vastuussa valtavan kuplan puhaltamisesta keskitähtien ympärille", Pabst selitti. "Se hajottaa syntymäpilven ja estää uusien tähtien syntymisen."
Koska SOFIA tekee tieteensä korkeudesta, se lentää yli 99%: n veden höyrystä maan ilmakehässä. Tämä yhdistettynä GREAT-instrumentin herkkyyteen tekee siitä voimakkaan hölmön peeringissä 01 Ori C: ssä. Lehden takana oleva joukkue yhdisti GREAT-tiedot Herschel- ja Spitzer-avaruus observatorioiden tietoihin tulostensa saamiseksi.
He pystyivät määrittämään kuplan muodostavan kaasun nopeuden ja seuraamaan sen kasvua ja alkuperää. "Tähtitieteilijät käyttävät SUUREKSI kuten poliisi käyttää tutka-aseita", selitti Leidenin observatorion tähtitieteilijä ja vanhempi tutkija Alexander Tielens. "Tutka poistuu autostasi, ja signaali ilmoittaa upseerille, ylitätkö ylinopeutta."
Prosessia kutsutaan ”tähtien palautteeksi” johtuen siitä, miten kupla on vuorovaikutuksessa sen ympärillä olevan kaasun kanssa. Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, tuuli (mustat nuolet) jättää tähden kaikkiin suuntiin. Mutta kun se osuu tiheään OMC-1-alueeseen kuvan oikealla puolella, sieltä tulee takaisku muilta nuorilta tähdeltä, merkitty grafiikassa BN / KL. Tällöin syntyy pystysuunnassa puna-harmaan nuolen pylväs, joka edustaa 01 Ori C: n ja BN / KL-kuplan yhdistettyjä kuplia.
Koska nämä tähtituulet palautuvat toisiinsa, ne muodostavat tähteiden välisen väliaineen (ISM) ja sen läheisyydessä olevat molekyylipilvet. Tämä luo paikallisia alueita, jotka joko rohkaisevat tai estävät enemmän tähtiä.
"O-tyyppisten massiivisten tähtien tähtituulet ovat erittäin tehokkaita häiritsemään molekyylin ytimiä ja tähtiä."
Tutkimuksen päätelmistä “Orionin molekyylin ydin 1 hajotti tuulen massiivisesta tähdestä?1 Orionis C. ”
Itse kupla on valtava. Se on 4 parsan halkaisijaltaan puolikuori. Tällaisen alueen sisällä tähtiä ei voida muodostaa, koska kaikki kaasu on poistettu. Mutta sen kuplan reunalla kaasu on tiheämpää. Noilla tiheämmillä alueilla tähdet muodostuvat todennäköisemmin. Se on samanlainen kuin tapa, jolla supernoovasta tulevat aallot luovat tiheän kaasun alueita, mikä johtaa lisääntyneeseen tähtien muodostumiseen.
01 Orionis C: n kupla on Orion-Eridanus Superbubble -nimisen kuplan sisällä, joka on valmistettu päällekkäisistä supernoovajäännöksistä. Lopulta pieni kupla purkautuu ja ilmaisee kaasunsa superkuplaan. Muutamien miljoonien vuosien aikana toinen supernova räjähtää ja kuljettaa 01 Orionis C: n kuplan materiaalia superkuplan seinään. Tuo superbublin reunat muodostava kaasuseinä tulee tiheämmäksi ja johtaa todennäköisemmin tähtien muodostumiseen. Joten vaikka näyttää siltä, että supernoovalla oli suorampi rooli tähtiä muodostettaessa, nuoresta tähdestä saatu kupla on jo toiminut.
Kuten tutkimuksen päätelmässä todetaan, ”O-tyyppisten massiivisten tähtien tähtituulet ovat erittäin tehokkaita häiritsemään molekyylin ytimiä ja tähtiä. Koska tähtituulen energiantuotannossa hallitsevat klusterin massiivisimmat tähdet, kun taas supernoovista peräisin olevat määrät hallitsevat lukuisimpia B-tyypin tähtiä, tähtituulten aiheuttamien häiriöiden dominoinnilla on suora vaikutus kosmologisiin simulaatioihin. "
Tämä on vain yksi esimerkki tähtien palauteprosessista. Kuten paperissa sanotaan: ”Tässä olemme analysoineet yhtä erityistapausta massiivisen tähden tuulen vuorovaikutuksesta ympäristön kanssa; on vielä arvioitava, soveltuvatko päätelmämme yleisemmin. "
Lähteet:
- NASA: n lehdistötiedote: Verhon nostaminen tähtiä muodostettaessa Orionin udulla
- Tutkimuspaperi: Orionin molekyylin ydin 1 häiritsee tuulen aiheuttamaa massiivista tähteä?1 Orionis C
- SOFIA
