תמונות "תינוק כוכבים" של האבל חושפות את הפיזיקה של לידת כוכבים

היווצרות כוכבים הוא תהליך אסטרופיזי בסיסי. עם זאת, זה נשאר אחד הקשים ביותר לצפייה ישירה. כוכבים נוצרים בפנים צפופים עננים מולקולריים מורכב מגז ואבק. סביבות אלו סופגות אור נראה ביעילות. כתוצאה מכך, השלבים המוקדמים ביותר של התפתחות הכוכבים נשארים מוסתרים מהאופטי טלסקופים. אסטרונומים חייבים להסתמך על תצפיות אינפרא אדום כדי לחקור מה קורה בתוך האזורים האטומים הללו.

ה טלסקופ החלל האבל תפס סט חדש של תצפיות המתייחסות לאתגר זה ישירות. שימוש בהדמיה קרובה לאינפרא אדום, האבל תפס תצוגות מפורטות של פרוטוסטאריםכוכבים בשלבי היווצרות המוקדמים ביותר, עדיין משובצים בתוך ענני הלידה שלהם. תמונות אלו מספקות פרטים מרחביים שלא היו זמינים בעבר באורכי גל אלו. חשוב מכך, הם חושפים כיצד כוכבים צעירים מקיימים אינטראקציה עם הסביבה שלהם הרבה לפני שהם מגיעים לבגרות. נאס"א פרסמה את התצפיות הללו כחלק ממחקרים מתמשכים של מסיבי היווצרות כוכבים.

התבוננות בהיווצרות כוכבים באמצעות אור אינפרא אדום

אזורים היוצרים כוכבים מכילים כמויות גדולות של אבק. אבק זה חוסם אורכי גל אופטיים כמעט לחלוטין. אוּלָם, אינפרא אדום האור מתנהג אחרת. אורכי גל ארוכים יותר מתפזרים פחות וחודרים עמוק יותר לאזורים מעורפלים. המכשירים הקרובים לאינפרא אדום של האבל מנצלים את הנכס הזה.

על ידי התבוננות באינפרא אדום, האבל חושף תכונות מוסתרות מאור גלוי טלסקופים. אלה כוללים פרוטוסטארים משובצים, קירות חלל שנחצבו על ידי זרמים יוצאים, ומבני אבק מוארים. הטלסקופ אינו מסיר את האבק. במקום זאת, הוא מאפשר לאסטרונומים לראות כיצד אור בורח דרך גיאומטריות מורכבות בתוך הענן.

תצפיות אלו מהוות חלק מסקר SOMA, המתמקד ב היווצרות מסיבית כוכבים. כוכבים עצומים ממלאים תפקיד לא פרופורציונלי באבולוציה הגלקטית. הם פולטים קרינה עזה, מניעים רוחות כוכבים חזקות ומעשירים את המדיום הבין-כוכבי כשהם מתפוצצים כמו סופרנובות. הבנת האופן שבו הם נוצרים נותרה בעיה מרכזית באסטרופיזיקה.

האבל תורם על ידי מתן תמונות ברזולוציה גבוהה של הסביבה הפרוטוסטלרית המיידית. קנה המידה הזה חשוב. תהליכים קריטיים רבים מתרחשים בתוך כמה אלפי יחידות אסטרונומיות של היווצרות כּוֹכָב. האבל פותר את האזורים הללו בצורה ברורה.

מה שהתמונות חושפות

ה תמונות שפורסמו לאחרונה להראות כמה סביבות יוצרות כוכבים ברורות בתוך שְׁבִיל הַחָלָב. כל אזור מייצג תצורה שונה של פעילות גז, אבק וכוכבים. יחד, הם מדגישים את מגוון האבולוציה המוקדמת של הכוכבים.

חלק מהתמונות מציגות השתקפות ערפיליותשבו אור מפרוטוסטאר נסתר מפזר את האבק שמסביב. ערפיליות אלה עוקבות אחר צורתם של חללים פנימיים בתוך הענן. אחרים מראים ערפיליות פליטה, היכן אוּלְטרָה סָגוֹל קרינה מעוררת גז מימן, וגורמת לו זוהר חזק באורכי גל אינפרא אדום.

באופן מכריע, הפרוטוסטארים עצמם נשארים לעתים קרובות בלתי נראים. במקום זאת, אסטרונומים חוקרים את השפעתם על חומר קרוב. גישה עקיפה זו מספקת תובנה פיזית בעלת ערך. צורת חלל חושפת את כיוון היציאה. שינויים בהירות מצביעים על הבדלי צפיפות. צֶבַע שיפועים רמז על טמפרטורה ואבק הֶרכֵּב.

Cepheus A ומשוב קרינתי

אחד היעדים האינפורמטיביים ביותר הוא Cepheus A, הממוקם בערך 2,400 שנות אור מ כַּדוּר הָאָרֶץ. אזור זה מכיל מספר כוכבים צעירים הנוצרים בסמיכות. ביניהם פרוטוסטאר זוהר במיוחד השולט בסצנה.

של האבל אינפרא אדום התמונה מציגה גז מואר בקרינה חזקה מעצם זה. הערפילית שמסביב אינה נראית חלקה. במקום זאת, הוא מראה גבולות חדים וצורות מפוסלות. תכונות אלו מצביעות על אינטראקציה פעילה בין קרינה לענן שמסביב.

אינטראקציה זו מייצגת משוב קרינתי, א תהליך מכריע בהיווצרות מסיבי כוכבים. ככל שפרוטוסטאר גדל, הוא פולט כמויות הולכות וגדלות של אנרגיה. האנרגיה הזו מחממת ומייננת גז קרוב. זה גם משנה את איזון הלחץ בתוך הענן.

Cepheus A מדגים שמשוב מתחיל מוקדם. הכוכב עדיין לא הגיע לרצף הראשי. אבל הוא כבר מעצב מחדש את סביבתו. תצפית זו תומכת במודלים תיאורטיים המנבאים משוב מוקדם כמנגנון ויסות בצמיחת כוכבים.

גיאומטריה נסתרת ב-G033.91 וב-GAL-305

לא כולם אזורי יצירת כוכבים להראות את אותה רמת פעילות. G033.91+0.11 מציג מקרה שקט יותר אך חשוב לא פחות. באזור זה, הפרוטוסטאר המרכזי נותר טבוע עמוק. האבל אינו מזהה פליטה ישירה מהכוכב.

במקום זאת, התמונה מציגה ערפילית השתקפות שנוצרה על ידי אור מפוזר. התבנית חושפת מבנה חלל א-סימטרי. אסימטריה זו מרמזת על סיבוב וחלוקת חומר לא אחידה. פרטים כאלה עוזרים לאסטרונומים להסיק את כיוון המערכת.

לעומת זאת, GAL-305.20+00.21 נראה מפותח יותר. כאן, הגז שמסביב פולט חזק עקב יינון. הפרוטוסטאר מייצר מספיק אנרגיה כדי לעורר אטומי מימן. ערפילית הפליטה שנוצרה מתארת ​​את זרימת הקרינה.

השוואה בין שני האזורים הללו מדגישה הבדלים אבולוציוניים. כמה פרוטוסטארים נשארים טבועים עמוק לתקופות ארוכות יותר. אחרים מנקים את סביבתם מהר יותר. האבלהתמונות של מספקות ראיות תצפיתניות לטווח התנהגות זה.

סילונים ומומנטום זוויתי ב-IRAS 20126+4104

ה-protostar IRAS 20126+4104 מציע מחקר מקרה בעל ערך במיוחד. ממוקם במרחק של כ-5,300 שנות אור, הוא שייך למחלקת B. זה אומר שהוא יתפתח לכוכב חם ומסיבי.

התצפיות של האבל חושפות אינטראקציה בין סילונים אנרגטיים לגז שמסביב. בעוד שהמטוסים עצמם לא תמיד נראים ישירות, השפעתם ברורה. גז מחומם זוהר לאורך ציר הסילון. פליטה זו מתחקה אחר כיוון היציאה.

סילונים פותרים בעיה קריטית בהיווצרות כוכבים. כאשר החומר נופל פנימה, הוא נושא תנע זוויתי. בלי דרך להשיל את המומנטום הזה, ההצטברות תיעצר. סילונים מספקים מנגנון שחרור יעיל. הערפילית שמסביב פועלת כמתעד תהליך זה. צורתו ובהירותו משמרים עדות להעברת אנרגיה. האבל מאפשר לאסטרונומים לקרוא את הרשומה בפירוט.

למרות שמצפה כוכבים חדשים יותר פועלים כעת ב אינפרא אדוםהאבל נשאר חיוני. הרזולוציה המרחבית והמכשור היציב שלו מספקים עקביות לאורך עשרות שנות תצפית.

שמיים בהירים!