Omega-udukko (Messier 17), joka tunnetaan myös joutsensumua erotetun ulkonäkönsä vuoksi, on yksi galaksidemme tunnetuimmista tyhjiöistä. Tämä nebula on noin 5500 valovuoden päässä maapallosta Jousimiehen tähdistössä, ja se on myös Linnunradan kirkkaimpia ja massiivisimpia tähtiä muodostavia alueita. Valitettavasti köynnöksiä on erittäin vaikea tutkia, koska niiden pöly- ja kaasupilvet peittävät sisätilat.
Tästä syystä tähtitieteilijöiden on pakko tutkia näkymättömän aallonpituuden aukkoja, jotta saadaan parempi käsitys meikistään. NASA: n tutkijoiden ryhmä havaitsi äskettäin Joutsenkammion infrapuna-aallonpituudella käyttämällä Stratospheric Infrared Astronomy Observatorya (SOFIA). Heidän löytönsä on paljastanut paljon siitä, kuinka tämä sumu ja tähtitarjonta kehittyivät ajan myötä.
On selvää, että M17: n kaltaisten tähtiä muodostavien köysien tutkiminen ei ole yksinkertainen tehtävä. Ensinnäkin se koostuu pääosin kuumasta vetykaasusta, jota valaisevat sen sisällä olevat kuumimmat tähdet. Sen kirkkaimpia tähtiä voi kuitenkin olla vaikea nähdä suoraan, koska ne sijaitsevat tiheän kaasun ja pölyn kokonaisissa. Sen keskialue on myös erittäin kirkas siihen pisteeseen, että näkyvän valon aallonpituuksilla otetut kuvat ylikyllästyvät.
Sellaisena tätä nebulaa ja nuorimpia tähtiä, jotka elävät syvällä sen sisällä, on tarkkailtava infrapuna-aallonpituudella. Tätä varten tutkimusryhmä luottaa heikkoobjektiseen infrapunakameraan SOFIA-teleskooppiin (FORCAST), joka on osa NASA: n ja DLR: n SOFIA-yhteistä kaukoputkea. Tämä kaukoputki on sijoitettu muunnettuun Boeing 747SP -lentokoneeseen, joka lentää sitä säännöllisesti 11600 - 13700 m: n (38 000 - 45 000 ft) korkeuteen havaintojen tekemistä varten.
Tämä korkeus sijoittaa SOFIA: n maapallon stratosfääriin, missä siihen kohdistuu 99% vähemmän ilmakehän häiriöitä kuin maanpäällisillä teleskoopeilla. Kuten Wanggi Lim, NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen SOFIA-tiedekeskuksen kanssa työskentelevä yliopistojen avarustutkimusyhdistyksen (USRA) tutkija selitti:
”Nykyisen sumun hallussa on salaisuuksia, jotka paljastavat menneisyytensä; meidän on vain kyettävä paljastamaan ne. SOFIA antaa meidän tehdä tämän, joten ymmärrämme, miksi sumu näyttää nykyisen tapaan. ”
SOFIA: n FORCAST-instrumentin ansiosta joukkue pystyi lävistämään Joutsenmuton verhon ja paljastamaan yhdeksän aiemmin tuntematonta protostaaria - alueet, joissa sumun pilvi, joka romahti, luodakseen uusia tähtiä. Lisäksi joukkue laski sumun eri alueiden ikäryhmät ja totesi, että ne eivät kaikki muodostuneet kerralla, vaan useiden sukupolvien tähtien muodostumisen kautta.
Keskialueen, koska se on vanhin ja kehittynein, uskotaan muodostuvan ensin, jota seuraa pohjoinen alue ja vastaavasti eteläinen alue. He huomauttivat myös, että vaikka pohjoinen alue on vanhempi kuin eteläinen alue, aikaisempien tähtien sukupolvien säteily- ja tähtituulet hajottivat materiaalin siellä, estäen siten sen romahtamisen muodostamaan seuraavan sukupolven tähtiä.
Nämä havainnot ovat läpimurto tähtitieteilijöille, jotka ovat vuosikymmenien ajan yrittäneet oppia lisää tähtiä Joutsenmuton sisällä. Kuten myös SOFIA-tiedekeskuksen vanhempi tutkija Jim De Buizer kertoi, sanoivat:
”Tämä on yksityiskohtaisin kuva sumusta, joka meillä on koskaan ollut näillä aallonpituuksilla. Se on ensimmäinen kerta, kun voimme nähdä joitain sen nuorimmista, massiivisista tähdestä ja alkaa todella ymmärtää, kuinka se kehittyi nykypäivän ikoniseksi sumuksi. "
Pohjimmiltaan massiiviset tähdet (kuten Joutsenmuodossa sijaitsevat) vapauttavat niin paljon energiaa, että ne voivat vaikuttaa kokonaisten galaksien evoluutioon. Kuitenkin vain 1% kaikista tähtiä on tämä valtava, mikä tarkoittaa, että tähtitieteilijöillä on hyvin vähän mahdollisuuksia tutkia niitä. Ja vaikka tästä sumusta on tehty infrapunakartoituksia ennen avaruusteleskooppien käyttöä, mikään niistä ei paljastanut yhtä yksityiskohtaisuutta kuin SOFIA.
Yllä olevasta yhdistelmäkuvasta esitetään, mitä SOFIA on kuvannut, samoin kuin Herschelin ja Spitzerin avaruusteleskoopin tiedot, jotka osoittavat punaisen kaasun reunoillaan (punainen) ja vastaavasti valkoisen tähtikentän. Näihin sisältyivät kaasualueet (esitetty sinisellä yllä), joita lämmitävät keskellä sijaitsevat massiiviset tähdet ja pölypilvet (näkyy vihreänä), joita lämmittävät olemassa olevat massiiviset tähdet ja lähellä olevat vastasyntyneet tähdet.
Havainnot ovat merkityksellisiä myös kuinka Spitzer, NASA: n yli 16 vuoden ensisijainen infrapunakaukoputki, on asetettu eläkkeelle 30. tammikuuta 2020. Sillä välin SOFIA jatkaa maailmankaikkeuden tutkimista keskipitkällä ja kauko-infrapuna-aallonpituudella, joita eivät pääse muihin teleskoopeihin. . Tulevina vuosina se liittyy James Webbin avaruuskaukoputki (JWST) ja Laajakenttäinen infrapunakaukoputki (WFIRST).
Oppimalla lisätietoja hämähäkkien meikistä ja evoluutiosta, tähtitieteilijät toivovat ymmärtävänsä paremmin tähtiä ja planeettoja, galaksien kemiallista evoluutiota ja magneettikenttien roolia kosmisessa evoluutiossa.
