Mystisk støvsky i forskjellige bølgelengder. Bildekreditt: CfA. Klikk for å forstørre.
I en øvelse som demonstrerer kraften til en undersøkelse med flere bølgelengder ved bruk av forskjellige fasiliteter, har astronomer ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dechiffrert den sanne naturen til en mystisk gjenstand som gjemmer seg inne i en mørk, kosmisk sky. De fant ut at skyen, en gang antatt å være uten innhold, inneholder en babystjerne, eller muligens en mislykket stjerne kjent som en "brun dverg," som fremdeles dannes i den støvete kokongen.
Observasjoner indikerer at mysterieobjektet har en masse omtrent 25 ganger så mye som Jupiter, som ville plassert den på en firkant i riket til brune dverger. Imidlertid kan massen etter hvert vokse seg stor nok til å kvalifisere den som en liten stjerne. Objektet er også kjølig og svakt, og skinner med mindre enn 1/20 solens lysstyrke.
"Dette objektet er stjernens formasjonsfamilie," sa CfA-astronomen Tyler Bourke.
Å etablere den sanne naturen til objektet krevde de unike egenskapene til Submillimeter Array (SMA) på Hawaii. "SMA oppdaget det ingen teleskop med en parabol kunne se," sa Bourke.
Ved hjelp av SMA oppdaget forskere en svak utstrømning av materiale som var forutsagt av stjernedannelsesteorier. Den utstrømningen - 10 ganger mindre i massen enn noen gang sett før - bekreftet både gjenstandens lavmasse og dens tilknytning til den omkringliggende mørke skyen. "Følsomheten og oppløsningen til Submillimeter Array med flere antenner var avgjørende for å oppdage utstrømningen," sa Bourke.
Det forvirrende objektet ble oppdaget ved hjelp av et Smithsonian-utviklet infrarødt kamera ombord på NASAs Spitzer-romteleskop. Spitzer studerte den støvete kosmiske skyen kalt L1014 som en del av programmet Cores to Disks Legacy. En kjerne er den tetteste regionen av en sky, massiv nok til å gjøre en stjerne som solen.
L1014, som ligger omtrent 600 lysår unna i stjernebildet Cygnus the Swan, ble opprinnelig klassifisert som en "stjerneløs kjerne" fordi den ikke viste noen bevis for stjernedannelse. Astronomer ble overrasket da Spitzer-bilder avslørte en svak infrarød lyskilde som så ut til å være innenfor kjernen.
Ytterligere data var nødvendig for å bekrefte at den svake gjenstanden var direkte assosiert med den mørke kjernen, i stedet for å være en sjanseleg superposisjon av et fjernere, mer jordlig bakgrunnsobjekt.
Observasjoner nær infrarød infrarød observasjon fra MMT-observatoriet i Arizona avslørte en spredt lysnebula som omgir det svake sentrale objektet i L1014. "Lys fra objektet spretter av det omkringliggende støvet og mot oss," sa CfA-astronomen Tracy Huard, som tok MMT-bildene. "Refleksjonsnebulositet som det er et fingeravtrykk av et innebygd objekt."
Den tilsynelatende størrelsen på nebulositeten indikerte at lyskilden sannsynligvis befant seg i L1014 og ikke i en fjernere sky. MMT-data ga etterforskerne også orienteringen i rommet, eller vippet, til objektet i L1014. Astronomer vendte seg deretter til SMA for endelig bekreftelse.
“Spitzer-observasjonene ga oss hint til gjenstandens art inne i L1014. MMT styrket assosiasjonen mellom den infrarøde kilden og den stjerneløse kjernen. Submillimeter Array behandlet saken og avslørte objektets sanne identitet, ”sa Bourke.
Ved å studere svake, unge gjenstander som den som fremdeles dannes i L1014, håper astronomer å lære mer om de tidlige stadiene av stjernedannelse.
"Den mest unnvikende delen av stjernedannelsen er fødselsøyeblikket," sa CfA-astronom Phil Myers. “For å svare på hvordan det skjer, trenger du eksempler på veldig unge systemer. Dette systemet er bare rundt 10.000 til 100.000 år gammelt - en baby så langt som stjerner eller brune dverger går. ”
De kombinerte egenskapene til Spitzer, SMA og MMT var avgjørende for å finne og undersøke dette objektet. Disse fasilitetene vil utvilsomt vise seg nyttige i å studere lignende veldig svake, veldig unge objekter - gjenstander så unge at de fortsatt vokser. "De er så unge og besvime at vi ikke kan fortelle hvor mye masse de vil samle seg," la Myers til. "Det er ingen prenatal test for disse objektene. Vi er ikke sikre på nøyaktig hva vi får til slutt! ”
Et papir av Tyler L. Bourke et al. som dekker SMA-observasjonene, vil bli publisert i en kommende utgave av The Astrophysical Journal Letters og er tilgjengelig online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Et annet papir av Tracy L. Huard et al. som dekker MMT-observasjonene vil bli publisert i The Astrophysical Journal og er tilgjengelig online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Originalkilde: CfA News Release
