Ενώ τα περισσότερα νεογέννητα αστέρια είναι κρυμμένα κάτω από μια κουβέρτα αερίου και σκόνης, το διαστημικό παρατηρητήριο του Planck - με τα μάτια του μικροκυμάτων - μπορεί να κοιτάξει κάτω από αυτό το κάλυμμα για να δώσει νέες γνώσεις για τον σχηματισμό αστεριών. Οι τελευταίες εικόνες που κυκλοφόρησε η ομάδα του Planck φέρνουν στο φως δύο διαφορετικές περιοχές σχηματισμού αστεριών στον Γαλαξία μας, και με εκπληκτική λεπτομέρεια, αποκαλύπτουν τις διαφορετικές φυσικές διαδικασίες στην εργασία.
«Βλέποντας» σε εννέα διαφορετικά μήκη κύματος, ο Πλάνκ εξέτασε τις περιοχές σχηματισμού αστεριών στους αστερισμούς του Ωρίου και του Περσέα. Η κορυφαία εικόνα δείχνει το διαστρικό μέσο σε μια περιοχή του Νεφέλου του Ωρίωνα, όπου τα αστέρια σχηματίζονται ενεργά σε μεγάλους αριθμούς. «Η ισχύς της πολύ μεγάλης κάλυψης μήκους κύματος του Planck είναι άμεσα εμφανής σε αυτές τις εικόνες», δήλωσε ο Peter Ade του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ, συν-ερευνητής στο Planck. «Ο κόκκινος βρόχος που βλέπουμε εδώ είναι ο βρόχος του Barnard και το γεγονός ότι είναι ορατό σε μεγαλύτερα μήκη κύματος μας λέει ότι εκπέμπεται από θερμά ηλεκτρόνια και όχι από διαστρική σκόνη. Η ικανότητα διαχωρισμού των διαφόρων μηχανισμών εκπομπών είναι το κλειδί για την πρωταρχική αποστολή του Planck. "
Μια συγκρίσιμη ακολουθία εικόνων, παρακάτω, που δείχνει μια περιοχή όπου σχηματίζονται λιγότερα αστέρια κοντά στον αστερισμό του Περσέα, δείχνει πώς η δομή και η κατανομή του διαστρικού μέσου μπορούν να αποσταχθούν από τις εικόνες που λαμβάνονται με το Planck.
Στα μήκη κύματος που παρατηρούν τα ευαίσθητα όργανα του Planck, ο Γαλαξίας εκπέμπεται έντονα σε μεγάλες περιοχές του ουρανού. Αυτή η εκπομπή προκύπτει κυρίως από τέσσερις διαδικασίες, καθεμία από τις οποίες μπορεί να απομονωθεί χρησιμοποιώντας το Planck. Στα μεγαλύτερα μήκη κύματος, περίπου ένα εκατοστό, το Planck χαρτογραφεί την κατανομή των εκπομπών συγχρονών λόγω των ηλεκτρονίων υψηλής ταχύτητας που αλληλεπιδρούν με τα μαγνητικά πεδία του Γαλαξία μας. Σε ενδιάμεσα μήκη κύματος μερικών χιλιοστών, η εκπομπή κυριαρχείται από το ιονισμένο αέριο που θερμαίνεται από νεοσυσταθέντα άστρα. Στα μικρότερα μήκη κύματος, περίπου ένα χιλιοστό και κάτω, το Planck χαρτογραφεί την κατανομή της διαστρικής σκόνης, συμπεριλαμβανομένων των πιο κρύων συμπαγών περιοχών στα τελικά στάδια της κατάρρευσης προς το σχηματισμό νέων αστεριών.
«Η πραγματική δύναμη του Planck είναι ο συνδυασμός των οργάνων υψηλής και χαμηλής συχνότητας που μας επιτρέπουν, για πρώτη φορά, να αποσυνδέσουμε τα τρία νέα στοιχεία», δήλωσε ο καθηγητής Ρίτσαρντ Ντέιβις από το Κέντρο Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ Jodrell Bank. «Αυτό είναι από μόνο του ενδιαφέρον αλλά μας επιτρέπει επίσης να δούμε το Κοσμικό Φούρνο Μικροκυμάτων πολύ πιο καθαρά.»
Μόλις σχηματιστούν, τα νέα αστέρια διαλύουν το περιβάλλον αέριο και τη σκόνη, αλλάζοντας το δικό τους περιβάλλον. Μια λεπτή ισορροπία μεταξύ σχηματισμού αστεριών και διασποράς αερίου και σκόνης ρυθμίζει τον αριθμό των αστεριών που δημιουργεί κάθε δεδομένος γαλαξίας. Πολλές φυσικές διεργασίες επηρεάζουν αυτήν την ισορροπία, όπως η βαρύτητα, η θέρμανση και ψύξη αερίου και σκόνης, μαγνητικά πεδία και πολλά άλλα. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, το υλικό αναδιατάσσεται σε «φάσεις» που συνυπάρχουν δίπλα-δίπλα. Ορισμένες περιοχές, γνωστές ως «μοριακά σύννεφα», περιέχουν πυκνό αέριο και σκόνη, ενώ άλλες, που αναφέρονται ως «cirrus» (που μοιάζουν με τα σοφιστικά σύννεφα που έχουμε εδώ στη Γη), περιέχουν περισσότερο διάχυτο υλικό.
Εφόσον το Planck μπορεί να κοιτάξει σε τόσο μεγάλο εύρος συχνοτήτων, μπορεί, για πρώτη φορά, να παρέχει δεδομένα ταυτόχρονα για όλους τους κύριους μηχανισμούς εκπομπών. Η ευρεία κάλυψη μήκους κύματος της Planck, η οποία απαιτείται για τη μελέτη του Cosmic Microwave Background, αποδεικνύεται επίσης ζωτικής σημασίας για τη μελέτη του διαστρικού μέσου.
«Οι χάρτες του Planck είναι πραγματικά φανταστικοί για να δουν», δήλωσε ο Δρ Clive Dickinson, επίσης από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. «Αυτές είναι συναρπαστικές στιγμές.»
Το Planck χαρτογραφεί τον ουρανό με το όργανο υψηλής συχνότητας (HFI), το οποίο περιλαμβάνει τις ζώνες συχνοτήτων 100-857 GHz (μήκη κύματος από 3 mm έως 0,35 mm) και το όργανο χαμηλής συχνότητας (LFI) που περιλαμβάνει τις ζώνες συχνοτήτων 30-70 GHz (μήκη κύματος) από 10 mm έως 4 mm).
Η ομάδα του Planck θα ολοκληρώσει την πρώτη της έρευνα σε όλο τον ουρανό στα μέσα του 2010) και το διαστημικό σκάφος θα συνεχίσει να συλλέγει δεδομένα μέχρι το τέλος του 2012, κατά τη διάρκεια του οποίου θα ολοκληρώσει τέσσερις σαρώσεις ουρανού. Για να φτάσετε στα κύρια αποτελέσματα της κοσμολογίας θα απαιτηθούν περίπου δύο χρόνια επεξεργασίας και ανάλυσης δεδομένων. Το πρώτο σύνολο επεξεργασμένων δεδομένων θα διατεθεί στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα προς το τέλος του 2012.
Πηγή: ESA και Cardiff University
