אסטרופיזיקה: מדענים צופים בהיווצרות כוכבים במהירות גבוהה

כל תקנים. תוצאות המחקר 'פחמן מיונן כחומר מעקב להרכבת עננים בין-כוכביים' יופיעו בגיליון הבא של אסטרונומיה של הטבע.

התצפיות בוצעו בפרויקט בינלאומי בראשות ד"ר ניקולה שניידר מאוניברסיטת קלן ופרופ' אלכסנדר טיאלנס מאוניברסיטת מרילנד כחלק מתוכנית ה-FEEDBACK על סיפון מצפה הכוכבים המעופף SOFIA (מצפה סטרטוספרי לאסטרונומיה אינפרא אדום). הממצאים החדשים משנים תפיסות קודמות לפיהן תהליך היווצרות הכוכבים הספציפי הזה הוא מעין סטטי ואיטי למדי. תהליך ההיווצרות הדינמי שנצפה כעת יסביר גם את היווצרותם של כוכבים מסיביים במיוחד.

על ידי השוואת התפלגות הפחמן המיונן, הפחמן החד חמצני המולקולרי ומימן אטומי, מצא הצוות כי הקליפות של ענני גז בין-כוכבי עשויות מימן ומתנגשות זו בזו במהירויות של עד עשרים ק"מ לשנייה. "מהירות גבוהה זו דוחסת את הגז לאזורים מולקולריים צפופים יותר שבהם נוצרים כוכבים חדשים, בעיקר מסיביים. היינו זקוקים לתצפיות CII כדי לזהות את הגז ה"אפל" הזה", אמר ד"ר שניידר. התצפיות מציגות לראשונה את קרינת ה-CII הקלושה מהפריפריה של העננים, שלא ניתן היה לצפות בה קודם לכן. רק SOFIA והמכשירים הרגישים שלה היו מסוגלים לזהות קרינה זו.

SOFIA הופעלה על ידי נאס"א ומרכז התעופה והחלל הגרמני (DLR) עד ספטמבר 2022. המצפה הורכב ממטוס בואינג 747 שהוסב עם טלסקופ מובנה באורך 2.7 מטר. זה היה מתואם על ידי מכון SOFIA הגרמני (DSI) והאגודה לחקר החלל של אוניברסיטאות (USRA). SOFIA צפתה בשמים מהסטרטוספירה (מעל 13 קילומטרים) וכיסתה את אזור האינפרא אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי, ממש מעבר למה שבני אדם יכולים לראות. הבואינג טס אפוא מעל רוב אדי המים באטמוספירה של כדור הארץ, שאחרת חוסם אור אינפרא אדום. זה אפשר למדענים לצפות בטווח אורכי גל שאינו נגיש מכדור הארץ. לתוצאות הנוכחיות, הצוות השתמש במקלט upGREAT שהותקן על SOFIA בשנת 2015 על ידי מכון מקס פלנק לאסטרונומיה רדיו בבון ואוניברסיטת קלן.

למרות ש-SOFIA כבר לא פועלת, הנתונים שנאספו עד כה חיוניים למחקר אסטרונומי בסיסי מכיוון שאין עוד מכשיר שממפה בהרחבה את השמיים בטווח אורכי גל זה (בדרך כלל 60 עד 200 מיקרומטר). טלסקופ החלל ג'יימס ווב הפעיל כעת צופה באינפרא אדום באורכי גל קצרים יותר ומתמקד באזורים קטנים מבחינה מרחבית. לכן, ניתוח הנתונים שנאסף על ידי SOFIA נמשך וממשיך לספק תובנות חשובות – גם לגבי אזורים אחרים של יצירת כוכבים: "ברשימת מקורות ה-FEEDBACK, ישנם ענני גז נוספים בשלבי אבולוציה שונים, היכן שאנו נמצאים כעת מחפש את קרינת ה-CII החלשה בפריפריה של העננים כדי לזהות אינטראקציות דומות כמו באזור Cygnus X", סיכם שניידר.