Pilvivalo L1448. Kuvaluotto: CfA. Klikkaa suurentaaksesi.
Hubblen ikonikuvissa on monia laukauksia kosmisista kaasu- ja pölypilvistä, joita kutsutaan sumuksi. Esimerkiksi kuuluisa ”Creation Pillars” merkitsee uusien tähtien syntymäpaikkaa Kotkanmunussa. Näkyvän valon kuvista huolimatta niiden kauneudesta huolimatta ne näyttävät vain sumun pinnat. Vauvatähdet saattavat piiloutua alapuolelle, näkymättömäksi jopa Hubblen voimakkaalle katseelle.
Harvardin tähtitieteilijät ovat uranuurtaneet uuden tavan katsoa pinnan alapuolelle käyttämällä ihmisen silmään näkymätöntä infrapunavaloa. Tuloksena olevat kuvat ovat sekä kauniita että tieteellisesti arvokkaita, koska niitä voidaan käyttää tähtien välisen aineen rakenteen kartoittamiseen.
"Voimme nyt nähdä jättimäisten tähtiä muodostavien alueiden rakenteen suurilla etäisyyksillä, joiden resoluutio on 50 kertaa parempi kuin ennen", sanoi Alyssa Goodman Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta (CfA). "Tämä tekniikka mullistaa tapaa, jolla kartoitamme tähtien syntymäpaikkoja."
Vaikka Hubblen NICMOS-instrumentti ja NASA: n Spitzer-avaruusoteleskooppi käyttävät myös infrapunavaloa tutkiakseen sumuisia sisätiloja, maapallon kuvat lähellä infrapuna-aallonpituutta tarjoavat vertaansa vailla olevan yhdistelmän laajakenttäpeittoa ja korkeaa resoluutiota.
"Nämä kuvat antavat tähtitieteilijöille uuden käsityksen siitä, miltä nämä jättiläismäiset kaasu- ja pölykompleksit todella näyttävät", lisäsi Jonathan Foster, Harvardin yliopiston jatko-opiskelija ja lehden ensimmäinen kirjailija.
Tutkijat ottivat pitkän valotuksen valokuvia tähden muodostavasta alueesta Perseuksen tähdistössä ja olivat yllättyneitä näkeessään jotain mitä eivät koskaan olleet nähneet. Aivan kuin maalliset pilvet paistavat oranssina yöllä heijastaen valoa alla olevista katuvaloista, he huomasivat, että avaruudessa olevat pilvet osoittavat samanlaista vaikutusta. Avaruudessa muuten ”tummat” pöly- ja kaasupilvet valaistaan heikkoa tähtivaloa pesemällä niiden päälle.
Goodman ja Foster kutsuivat uuden taivaallisen ilmiön ”cloudshine”. Heidän pitkään valotetut, lähellä infrapunakuvansa paljastivat heikosti loistavat materiaalin sateet. Viimeaikainen kehitys infrapuna-ilmaisimissa yhdistettynä tavallista pidempiin kuvantamisaikoihin johti löytöyn.
"Muut tähtitieteilijät ovat nähneet kuvissa pilvenpiirtäviä vihjeitä, mutta uudet valokuvamme ovat tähän mennessä mahtavimpia todisteita pilvivalosta", sanoi Goodman.
Heijastuksia, kuten Pleiades-tähtiryhmää ympäröivää raitaa, on havaittu vuosikymmenien ajan. Tärkeää on, että Pleiadit ja muut kuuluisat “sumut” valaisevat sisäpuolelta, niihin liittyvät tähdet, koska pilvi on, kun ilotulitus räjähtää sen sisällä. Pilvivalmius on seurausta muuten ”tummien” pilvien valaisemisesta ”ilman” heikosta ja melkein tasalaatuisesta ympäristön valosta, jonka tuottaa kaikkien pilvien ulkopuolella olevien tähtijen summa. Foster & Goodmanin paperin yksinkertainen mallinnus osoittaa, että tätä heikkoa ympäristön valoa on riittävä pilvien valaistamiseen havaituilla tasoilla.
Cloudhine-kuvat saatiin osana tähtiä muodostavien alueiden täydellistä tutkimusta (Coordined Molecular Probe Line Extinction Thermal Emission). TÄYDELLINEN tarkoittaa laaja-alaisten, korkearesoluutioisten tutkimusten tekemistä kolmelta läheiseltä tähtiä muodostavalta alueelta. TÄYDELLINEN mahdollistaa täsmällisen analyysin ja ymmärtämisen tähtien muodostumisen fysiikasta asteikolla, joka vaihtelee valovuoden sadasosasta 30 valovuoteen.
Tähtitieteilijä Paolo Padoanin (UC San Diego) ja hänen kollegojensa avustama tutkimus kuvaa teoreettista mallinnusta pilvenpiirteen vaikutuksesta turbulenteissa kaasupilvissä. Ne osoittivat, että sumun lähellä oleva infrapuna “väri” korreloi sumun tiheyteen ja sitä voidaan sen vuoksi käyttää sen rakenteen kartoittamiseen.
"Käyttämällä cloudshine tähtitieteilijät voivat tutkia tähtiä muodostavia alueita hyvin pienellä mittakaavalla", Padoan sanoi. "Pystymme oppimaan paljon enemmän tähtien muodostumisen fysiikasta."
Foster ja Goodman ennakoivat keräävänsä paljon lisäkuvia pilvenpiirtäjästä, kun COMPLETE-tutkimus jatkuu.
"Voimme kattaa taivaan laajat alueet korkealla resoluutiolla suhteellisen nopeasti", sanoi Foster. "Odotamme, että tästä tulee paras tekniikka" tummien "pilvien tiheyden kartoittamiseen erittäin korkealla resoluutiolla."
Fosterin ja Goodmanin pilvenpiirtämistä koskevat raportit on lähetetty julkaistavaksi The Astrophysical Journal Letters -lehteen, ja se on saatavana verkossa osoitteessa http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510624.
Padoanin, Mika Juvelan ja Veli-Matti Pelkosen (Helsingin yliopisto) pilvirenteestä on myös lähetetty julkaistavaksi The Astrophysical Journal Letters -lehteen, ja se on saatavana verkossa osoitteessa http://arxiv.org/abs/astro- ph / 0510600.
Fosterin ja Goodmanin töitä sekä täydellistä tutkimusta tukevat Kansallinen tiedesäätiö, NASA ja Harvardin yliopisto.
Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), jonka pääkonttori sijaitsee Cambridgessä, Massachusettsissa, on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteistyö. CfA: n tutkijat, jotka on jaettu kuuteen tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Alkuperäinen lähde: CfA: n lehdistötiedote
