Billedkredit: NASA / JPL / UA
Astronomer, der tror, de ved, hvordan det meget tidlige univers kom til at have så meget interstellært støv, er nødt til at tænke igen, ifølge nye resultater fra Spitzer-rumteleskopet.
I de sidste par år har observatører opdaget enorme mængder af interstellært støv nær de fjerneste kvasarer i det meget unge univers, kun 700 millioner år efter at kosmos blev født i Big Bang.
”Og det bliver et stort spørgsmål,” sagde Oliver Krause fra University of Arizona Steward Observatory i Tucson og Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg. ”Hvordan kunne alt dette støv have dannet sig så hurtigt?”
Astronomer kender to processer, der danner støvet, sagde Krause. En, gamle sollignende stjerner nær døden genererer støv. To, infrarøde rummissioner har afsløret, at støvet produceres i supernovae-eksplosioner.
”Den første proces tager flere milliarder år,” bemærkede Krause. "Supernovae-eksplosioner producerer derimod støv på meget mindre tid, kun ca. 10 millioner år."
Så da astronomer rapporterede at detekterede submillimeteremission fra massive mængder koldt interstellært støv i supernovaresten Cassiopeia A sidste år, betragtede nogle mysteriet som løst. Type II-supernovaer som ‘Cas A’ producerede sandsynligvis det interstellære støv i det meget tidlige univers, konkluderede de. (Type II-supernovaer kommer fra massive stjerner, der sprænger fra hinanden i store eksplosioner, efter at deres kerner kollapser.)
Krause og kolleger fra UAs Steward Observatory og Max Planck-instituttet i Heidelberg har nu opdaget, at det detekterede submillimeteremission ikke kommer fra selve Cas A-resten, men fra det molekylære skykompleks, der vides at være langs synslinjen mellem Jorden og Cas A. De rapporterer om arbejdet i 2. december-udgaven af Nature.
Cas A er den yngste kendte supernova-rest i vores Mælkevej. Det er omkring 11.000 lysår væk bag Perseus spiralarmsskyer, der er ca. 9.800 lysår væk. Krause har mistanke om, at Perseus-skyerne forklarer, hvorfor astronomer fra det sene 1600-tall ikke rapporterede om at have observeret det strålende Cas A-udbrud omkring 1680 e.Kr. A er så tæt på Jorden, at supernovaen skulle have været den lyseste stjernestykke på himlen, men støv i Perseus-skyerne formørkede udsigten.
Teamet i Arizona og det tyske kortlagde Cas A ved 160-mikron bølgelængder ved hjælp af det ultra-varmefølsomme Multiband Imaging Photometer (MIPS) ombord på Spitzer-rumteleskopet. Disse lange bølgelængder er de mest følsomme over for kold interstellar støvemission. De sammenlignede derefter resultaterne med kort over interstellar gas, der tidligere var lavet med radioteleskoper. De fandt, at støvet i disse interstellare skyer tegner sig for stort set al emissionen på 160 mikron fra retning af Cas A.
Minus emissionen fra dette støv, der er ingen bevis for store mængder koldt støv i Cas A, konkluderer teamet.
”Astronomer bliver nødt til at fortsætte med at søge efter kilden til støv i det tidlige univers,” sagde UA Steward Observatory astronom og regents 'professor George Rieke. Rieke er hovedetterforsker for Spitzer-rumteleskopets MIPS-instrument og medforfatter af Nature-papiret.
”Løsning af denne gåte vil vise astronomer, hvor og hvordan de første stjerner dannet, eller måske indikere, at der er en ikke-stjernet proces, der kan producere store mængder støv,” sagde Rieke. "Uanset hvad (ved at finde kilden til støvet) afslører det, der foregik på det dannende stadie for stjerner og galakser, en epoke, der næsten ikke er observeret på nogen anden måde."
Forfattere af Nature-artiklen, "Intet koldt støv inden for supernova-resten Cassiopeia A," er Oliver Krause, Stephan M. Birkmann, George H. Rieke, Dietrich Lemke, Ulrich Klaas, Dean C. Hines og Karl D. Gordon.
Birkmann, Lemke og Klaas er hos Max Planck Institut for Astronomi i Heidelberg. Krause, Rieke og Gordon er på University of Arizona Steward Observatory. Hines er hos Space Science Institute i Boulder, Colo.
Original kilde: UA News Release
