Μυστηριώδες νέφος σκόνης σε διάφορα μήκη κύματος. Πιστωτική εικόνα: CfA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Σε μια άσκηση που καταδεικνύει τη δύναμη μιας έρευνας πολλαπλών μηκών κύματος χρησιμοποιώντας διαφορετικές εγκαταστάσεις, οι αστρονόμοι στο Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian (CfA) αποκρυπτογράφησαν την πραγματική φύση ενός μυστηριώδους αντικειμένου που κρύβεται μέσα σε ένα σκοτεινό κοσμικό σύννεφο. Διαπίστωσαν ότι το σύννεφο, κάποτε θεωρήθηκε ότι δεν είχε χαρακτηριστικά, περιέχει ένα αστέρι μωρού, ή πιθανώς ένα αποτυχημένο αστέρι γνωστό ως «καστανός νάνος», που εξακολουθεί να σχηματίζεται μέσα στο σκονισμένο κουκούλι του.
Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το αντικείμενο του μυστηρίου έχει μάζα περίπου 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία, το οποίο θα το τοποθετούσε ακριβώς στη σφαίρα των καφέ νάνων. Ωστόσο, η μάζα της μπορεί τελικά να αυξηθεί αρκετά ώστε να την χαρακτηρίσει ως ένα μικρό αστέρι. Το αντικείμενο είναι επίσης δροσερό και αχνό, λάμπει με λιγότερο από 1/20 τη φωτεινότητα του ήλιου.
«Αυτό το αντικείμενο είναι η οικογένεια της δημιουργίας αστεριών», δήλωσε ο αστρονόμος της CfA, Tyler Bourke.
Ο καθορισμός της πραγματικής φύσης του αντικειμένου απαιτούσε τις μοναδικές δυνατότητες του Submillimeter Array (SMA) στη Χαβάη. «Η SMA εντόπισε αυτό που δεν μπορούσε να δει κανείς ένα τηλεσκόπιο ενός πιάτου», δήλωσε ο Bourke.
Χρησιμοποιώντας το SMA, οι επιστήμονες εντόπισαν μια ασθενή εκροή υλικού που προβλέπεται από τις θεωρίες σχηματισμού αστεριών. Αυτή η εκροή - 10 φορές μικρότερη σε μάζα από ό, τι είδαμε προηγουμένως - επιβεβαίωσε τόσο τη χαμηλή μάζα του αντικειμένου όσο και τη σχέση του με το γύρω σκοτεινό σύννεφο. «Η ευαισθησία και η ανάλυση του Submillimeter Array με τις πολλαπλές κεραίες του ήταν καθοριστικής σημασίας για τον εντοπισμό της εκροής», δήλωσε ο Bourke.
Το προβληματικό αντικείμενο ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας μια υπέρυθρη κάμερα Smithsonian που αναπτύχθηκε στο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Ο Σπίτζερ μελέτησε το σκονισμένο κοσμικό σύννεφο με το όνομα L1014 ως μέρος του προγράμματος Cores to Disks Legacy. Ένας πυρήνας είναι η πυκνότερη περιοχή ενός σύννεφου, αρκετά ογκώδης για να κάνει ένα αστέρι σαν τον ήλιο.
Το L1014, που βρίσκεται περίπου 600 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Cygnus the Swan, αρχικά ταξινομήθηκε ως «αστερίσκος πυρήνας» επειδή δεν έδειξε στοιχεία για σχηματισμό αστεριών. Οι αστρονόμοι εξέπληξαν όταν οι εικόνες του Spitzer αποκάλυψαν μια εξασθενημένη υπέρυθρη πηγή φωτός που φάνηκε να βρίσκεται μέσα στον πυρήνα.
Χρειάστηκαν πρόσθετα δεδομένα για να επιβεβαιωθεί ότι το εξασθενημένο αντικείμενο συνδέθηκε άμεσα με τον σκοτεινό πυρήνα, αντί να είναι μια τυχαία υπέρθεση ενός πιο απομακρυσμένου, πιο φυσικού αντικειμένου φόντου.
Κοντινές υπέρυθρες παρατηρήσεις από το Παρατηρητήριο MMT στην Αριζόνα αποκάλυψαν ένα διάσπαρτο φως νεφέλωμα που περιβάλλει το εξασθενημένο κεντρικό αντικείμενο στο L1014. «Το φως από το αντικείμενο αναπηδά γύρω από τη σκόνη και προς εμάς», δήλωσε ο αστρονόμος της CfA Tracy Huard, ο οποίος πήρε τις εικόνες MMT. "Ο νεφελώδης προβληματισμός σαν αυτό είναι ένα δακτυλικό αποτύπωμα ενός ενσωματωμένου αντικειμένου."
Το φαινόμενο μέγεθος του νεφελώματος έδειξε ότι η πηγή φωτός πιθανότατα βρισκόταν εντός του L1014 και όχι σε ένα πιο μακρινό σύννεφο. Τα δεδομένα MMT έδωσαν επίσης στους ερευνητές τον προσανατολισμό στο χώρο ή την κλίση του αντικειμένου εντός του L1014. Οι αστρονόμοι στη συνέχεια στράφηκαν στο SMA για τελική επιβεβαίωση.
«Οι παρατηρήσεις του Spitzer μας έδωσαν συμβουλές για τη φύση του αντικειμένου μέσα στο L1014. Το MMT ενίσχυσε τη σχέση μεταξύ της υπέρυθρης πηγής και του αστεριού πυρήνα. Το Submillimeter Array κατέγραψε την υπόθεση και αποκάλυψε την πραγματική ταυτότητα αυτού του αντικειμένου », δήλωσε ο Bourke.
Μελετώντας αμυδρά, νεαρά αντικείμενα όπως αυτό που εξακολουθεί να σχηματίζεται εντός του L1014, οι αστρονόμοι ελπίζουν να μάθουν περισσότερα για τα πρώτα στάδια του σχηματισμού άστρων.
«Το πιο αόριστο κομμάτι του σχηματισμού των αστεριών είναι η στιγμή της γέννησης», δήλωσε ο αστρονόμος της CfA, Phil Myers. «Για να απαντήσετε πώς συμβαίνει αυτό, χρειάζεστε παραδείγματα πολύ νέων συστημάτων. Αυτό το σύστημα είναι μόνο περίπου 10.000 έως 100.000 ετών - ένα μωρό όσο φτάνουν τα αστέρια ή οι καφέ νάνοι. "
Οι συνδυασμένες δυνατότητες του Spitzer, του SMA και του MMT ήταν απαραίτητες για την εύρεση και εξέταση αυτού του αντικειμένου. Αυτές οι εγκαταστάσεις αναμφίβολα θα αποδειχθούν χρήσιμες στη μελέτη παρόμοιων πολύ αμυδρών, πολύ νέων αντικειμένων - αντικειμένων τόσο μικρών που εξακολουθούν να αναπτύσσονται. «Είναι τόσο νέοι και λιποθυμία που δεν μπορούμε να πούμε πόση μάζα θα συσσωρεύσουν», πρόσθεσε ο Myers. "Δεν υπάρχει προγεννητικός έλεγχος για αυτά τα αντικείμενα. Δεν είμαστε σίγουροι τι θα βρούμε στο τέλος! "
Ένα έγγραφο των Tyler L. Bourke et al. που καλύπτει τις παρατηρήσεις της SMA θα δημοσιευθεί σε ένα επερχόμενο τεύχος του The Astrophysical Journal Letters και είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο στη διεύθυνση http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Ένα δεύτερο έγγραφο των Tracy L. Huard et al. που καλύπτει τις παρατηρήσεις MMT θα δημοσιευτεί στο The Astrophysical Journal και είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο στη διεύθυνση http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Με έδρα το Cambridge, Mass., Το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Smithsonian Astrophysical Observatory και του Harvard College Observatory. Οι επιστήμονες της CfA, οργανωμένοι σε έξι ερευνητικά τμήματα, μελετούν την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων CfA
