Mystisk støvsky i forskellige bølgelængder. Billedkredit: CfA. Klik for at forstørre.
I en øvelse, der demonstrerer kraften i en undersøgelse med flere bølgelængder ved hjælp af forskellige faciliteter, har astronomer ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dechiffreret den sande natur af et mystisk objekt, der gemmer sig inde i en mørk kosmisk sky. De fandt ud af, at skyen, der engang blev antaget at være unødvendig, indeholder en babystjerne eller muligvis en mislykket stjerne kendt som en ”brun dværg”, der stadig dannes i dens støvede kokon.
Observationer indikerer, at mysterieobjektet har en masse omkring 25 gange Jupiters, som ville placere det i den røde brune dværge. Imidlertid kan dens masse efterhånden vokse sig stor nok til at kvalificere den som en lille stjerne. Genstanden er også kølig og svag og skinner med mindre end 1/20 solens lysstyrke.
"Dette objekt er stjernedannelsesfamilien," sagde CfA-astronom Tyler Bourke.
At fastlægge den sande natur af objektet krævede de unikke kapaciteter i Submillimeter Array (SMA) på Hawaii. ”SMA opdagede, hvad intet-skål teleskop kunne se,” sagde Bourke.
Ved hjælp af SMA opdagede forskere en svag udstrømning af materiale forudsagt af stjernedannelsesteorier. Denne udstrømning - 10 gange mindre i massen end nogen set før - bekræftede både objektets lavmasse og dens tilknytning til den omgivende mørke sky. ”Følsomheden og opløsningen af Submillimeter Array med dens flere antenner var afgørende for at detektere udstrømningen,” sagde Bourke.
Det forvirrende objekt blev opdaget ved hjælp af et Smithsonian-udviklet infrarødt kamera ombord på NASAs Spitzer-rumteleskop. Spitzer studerede den støvede kosmiske sky ved navn L1014 som en del af programmet Cores to Disks Legacy. En kerne er den tætteste region i en sky, massiv nok til at gøre en stjerne som solen.
L1014, der ligger omkring 600 lysår væk i stjernebilledet Cygnus Svanen, blev oprindeligt klassificeret som en "stjerneløs kerne", fordi den ikke viste noget bevis for stjernedannelse. Astronomer blev overrasket, da Spitzer-billeder afslørede en svag infrarød lyskilde, der syntes at være inden i kernen.
Yderligere data var nødvendige for at bekræfte, at den svage genstand var direkte forbundet med den mørke kerne, snarere end at være en chance superposition af et mere fjernt, mere jordisk baggrund objekt.
Næsten-infrarøde observationer fra MMT-observatoriet i Arizona afslørede en spredt lysnebula omkring den svage centrale genstand i L1014. ”Lys fra genstanden sprænger omgivende støv og mod os,” sagde CfA-astronomen Tracy Huard, der tog MMT-billederne. "Reflektionsnebulositet som det er et fingeraftryk af et indlejret objekt."
Den tilsyneladende størrelse på nebulositeten indikerede, at lyskilden sandsynligvis befandt sig i L1014 og ikke i en fjernere sky. MMT-data gav efterforskere også orienteringen i rummet eller vippet på objektet i L1014. Astronomer vendte sig derefter til SMA for endelig bekræftelse.
”Spitzer-observationerne gav os antydning til genstandens art inde i L1014. MMT styrkede forbindelsen mellem den infrarøde kilde og den stjerneløse kerne. Submillimeter Array behandlede sagen og afslørede dette objekts sande identitet, ”sagde Bourke.
Ved at studere svage, unge genstande som den, der stadig dannes i L1014, håber astronomer at lære mere om de tidlige stadier af stjernedannelse.
”Den mest undvikende del af stjernedannelse er fødselsøjeblikket,” sagde CfA-astronom Phil Myers. ”For at svare på, hvordan det sker, har du brug for eksempler på meget unge systemer. Dette system er kun ca. 10.000 til 100.000 år gammelt - en baby, så vidt stjerner eller brune dværge går. ”
De kombinerede egenskaber hos Spitzer, SMA og MMT var vigtige for at finde og undersøge dette objekt. Disse faciliteter vil utvivlsomt vise sig nyttige ved at studere lignende meget svage, meget unge objekter - objekter, så unge, at de stadig vokser. ”De er så unge og svage, at vi ikke kan fortælle, hvor meget masse de vil akkumulere,” tilføjede Myers. ”Der er ingen prenatal test for disse objekter. Vi er ikke helt sikre på, hvad vi får til sidst! ”
Et papir af Tyler L. Bourke et al. der dækker SMA-observationer vil blive offentliggjort i en kommende udgave af The Astrophysical Journal Letters og er tilgængelig online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Et andet papir af Tracy L. Huard et al. der dækker MMT-observationer vil blive offentliggjort i The Astrophysical Journal og er tilgængelig online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: CfA News Release
