Omega-tåken (Messier 17), også kjent som Svanenevelen på grunn av sin distinkte utseende, er en av de mest kjente nebulasene i galaksen vår. Ligger omtrent 5 500 lysår fra Jorden i stjernebildet Skytten, er denne tåpen også en av de lyseste og mest massive stjernedannende regionene i Melkeveien. Dessverre er nebulaer svært vanskelige å studere på grunn av hvordan skyene av støv og gass skjuver interiøret.
Av denne grunn blir astronomer tvunget til å undersøke nebulas i den ikke synlige bølgelengden for å få et bedre inntrykk av sminke. Ved hjelp av det stratosfæriske observatoriet for infrarød astronomi (SOFIA) observerte et team av forskere fra NASA nylig Svanenåla i den infrarøde bølgelengden. Det de fant har avslørt en god del om hvordan denne nebulaen og den stellar barnehagen utviklet seg over tid.
Å være tydelig, å studere stjernedannende nebler som M17 er ingen enkel oppgave. Til å begynne med er den stort sett sammensatt av varm hydrogengass som blir belyst av de hotteste stjernene som ligger inne i den. Imidlertid kan de lyseste stjernene være vanskelige å se direkte fordi de er plassert i kokonger av tett gass og støv. Den sentrale regionen er også veldig lys, til det punktet at bilder tatt i bølgelengder av synlig lys blir overmettet.
Som sådan må denne tåken og de yngste stjernene som bor dypt inne i den, observeres i den infrarøde bølgelengden. For å gjøre dette, stolte forskerteamet på det svake objektets infrarøde kamera for SOFIA-teleskopet (FORCAST), som er en del av det felles NASA / DLR SOFIA-teleskopet. Dette teleskopet er plassert ombord i et modifisert Boeing 747SP-fly som rutinemessig flyger det til en høyde av 11600 til 13700 m (38.000 til 45.000 ft) for å gjøre observasjoner.
Denne høyden plasserer SOFIA i jordas stratosfære, hvor den er utsatt for 99% mindre atmosfærisk interferens enn bakkebaserte teleskoper. Som Wanggi Lim, en forsker fra Universitetsrommet Forskningsforening (USRA) med SOFIA Science Center ved NASAs Ames Research Center, forklarte:
”Den nåværende tåken inneholder hemmelighetene som avslører fortiden; vi trenger bare å kunne avdekke dem. SOFIA lar oss gjøre dette, slik at vi kan forstå hvorfor tåken ser slik den ser ut i dag. "
Takket være SOFIAs FORCAST-instrument, var teamet i stand til å stikke hullet på Svanenivåens slør for å avsløre ni tidligere ukjente protostarer - områder der tåkenes sky som kollapser for å skape nye stjerner. I tillegg beregnet teamet aldrene til nebulaens forskjellige regioner og bestemte at de ikke alle dannet seg på en gang, men gjennom flere generasjoner av stjernedannelse.
Den sentrale regionen, siden den er den eldste og mest utviklede, antas å ha dannet seg først, etterfulgt av henholdsvis det nordlige området og det sørlige området. De bemerket også at mens det nordlige området er eldre enn den sørlige regionen, forstyrret strålingen og stjernevindene fra tidligere generasjoner av stjerner materialet der, og forhindret dermed at det kollapset for å danne den neste generasjonen stjerner.
Disse observasjonene utgjør et gjennombrudd for astronomer, som har prøvd å lære mer om stjernene inne i Svanenåla i flere tiår. Som Jim De Buizer, en seniorforsker også ved SOFIA Science Center, formidlet, sa det:
“Dette er den mest detaljerte utsikten over tåken vi noen gang har hatt på disse bølgelengdene. Det er første gang vi kan se noen av de yngste, massive stjernene, og begynne å virkelig forstå hvordan den utviklet seg til den ikoniske tåken vi ser i dag. "
I hovedsak frigjør massive stjerner (som de som finnes i Svanenevelen) så mye energi at de kan påvirke utviklingen av hele galakser. Imidlertid er bare 1% av alle stjerner så enorme, noe som betyr at astronomer har svært få muligheter til å studere dem. Og mens det er gjort infrarøde undersøkelser av denne tåken før bruk av romteleskoper, avslørte ingen av dem samme detaljnivå som SOFIA.
Det sammensatte bildet over viser hva SOFIA har fanget, sammen med data fra Herschel og Spitzer romteleskopet som viser den røde gassen ved sine kanter (rød) og den hvite stjernefeltet. Disse inkluderer regioner av gass (vist i blått ovenfor) som blir varmet opp av massive stjerner lokalisert nær sentrum og støvskyer (vist i grønt) som blir varmet av eksisterende massive stjerner og nærliggende nyfødte stjerner.
Observasjonene er også viktige når det gjelder hvordan Spitzer, NASAs fremste infrarøde teleskop i mer enn 16 år, kommer til å trekke seg 30. januar 2020. I mellomtiden vil SOFIA fortsette å utforske universet i midt- og fjerninfrarøde bølgelengder, som ikke er tilgjengelige for andre teleskoper . I de kommende årene vil det bli selskap av James Webb romteleskop (JWST) og Infrarødt undersøkelsesteleskop med bred felt (WFIRST).
Ved å lære mer om sminke og evolusjon av nebulaer, håper astronomer å bedre deres forståelse av dannelse av stjerner og planter, den kjemiske utviklingen av galakser og den rolle magnetfeltene spiller i den kosmiske evolusjonen.
