Omega-tågen (Messier 17), også kendt som svanetåben på grund af dens tydelige udseende, er en af de mest kendte tåger i vores galakse. Beliggende ca. 5500 lysår fra Jorden i stjernebilledet Skytten, er denne tåge også en af de lyseste og mest massive stjernedannende regioner i Mælkevejen. Desværre er nebulas meget vanskelige at studere på grund af den måde deres skyer af støv og gas tilslører deres indre.
Af denne grund er astronomer tvunget til at undersøge nebler i den ikke-synlige bølgelængde for at få en bedre idé om deres makeup. Ved hjælp af det stratosfæriske observatorium for infrarød astronomi (SOFIA) observerede et team af forskere fra NASA for nylig Svanenågen i den infrarøde bølgelængde. Hvad de fandt, har afsløret en hel del om, hvordan denne tåge og stjerneskolegård udviklede sig over tid.
At være klar, at studere stjernedannende nebler som M17 er ingen enkel opgave. Til at begynde med er den stort set sammensat af varm brintgas, der er oplyst af de hotteste stjerner inde i den. Imidlertid kan dets sværeste stjerner være vanskelige at se direkte, fordi de er indeholdt i kokoner af tæt gas og støv. Dets centrale region er også meget lys, til det punkt, at billeder, der er taget i bølgelængder af synligt lys, bliver overmættede.
Som sådan skal denne tåge og de yngste stjerner, der bor dybt inde i den, observeres i den infrarøde bølgelængde. For at gøre dette, stod forskerholdet på det svage objektinfrarøde kamera til SOFIA-teleskopet (FORCAST), som er en del af det fælles NASA / DLR SOFIA-teleskop. Dette teleskop er placeret ombord på et modificeret Boeing 747SP-fly, der rutinemæssigt flyver det til en højde på 11600 til 13700 m (38.000 til 45.000 ft) for at gøre observationer.
Denne højde placerer SOFIA i Jordens stratosfære, hvor den er udsat for 99% mindre atmosfærisk interferens end jordbaserede teleskoper. Som Wanggi Lim, en forsker fra Universiteterne i Space Research Association (USRA) med SOFIA Science Center ved NASAs Ames Research Center, forklarede:
”Den nuværende tåge indeholder hemmelighederne, der afslører fortiden; vi skal bare være i stand til at afsløre dem. SOFIA lader os gøre dette, så vi kan forstå, hvorfor tågen ser ud som den ser ud i dag. ”
Takket være SOFIAs FORCAST-instrument var teamet i stand til at gennembore Svanenavlens slør for at afsløre ni tidligere ukendte protostarer - områder, hvor nebulens sky, der kollapser for at skabe nye stjerner. Derudover beregnede holdet aldrene i nebulens forskellige regioner og bestemte, at de ikke alle dannede sig på én gang, men gennem flere generationer af stjernedannelse.
Det antages, at den centrale region, da den er den ældste og mest udviklede, først er dannet efterfulgt af henholdsvis det nordlige område og det sydlige område. De bemærkede også, at mens det nordlige område er ældre end den sydlige region, forstyrrede stråling og stjernevind fra tidligere generationer af stjerner materialet der, og forhindrede således, at det kollapsede for at danne den næste generation af stjerner.
Disse observationer udgør et gennembrud for astronomer, der har forsøgt at lære mere om stjernerne inde i Svanenavlen i årtier. Som Jim De Buizer, en seniorforsker også ved SOFIA Science Center, formidlede, udtrykte det:
”Dette er den mest detaljerede opfattelse af den tåge, vi nogensinde har haft på disse bølgelængder. Det er første gang, vi kan se nogle af dets yngste, massive stjerner, og begynde at virkelig forstå, hvordan det udviklede sig til den ikoniske tåge, vi ser i dag. ”
I det væsentlige frigiver massive stjerner (som dem, der findes i Svanenågen) så meget energi, at de kan påvirke udviklingen af hele galakser. Dog er kun 1% af alle stjerner så enorme, hvilket betyder, at astronomer har meget få muligheder for at studere dem. Og selvom der er foretaget infrarøde undersøgelser af denne tåge før brug af rumteleskoper, afslørede ingen af dem det samme niveau af detaljer som SOFIA.
Det sammensatte billede ovenfor viser, hvad SOFIA fangede sammen med data fra Herschel og Spitzer-rumteleskopet, der viser den røde gas ved sine kanter (rød) og den hvide stjernefelt. Disse omfattede gasregioner (vist i blåt ovenfor), der opvarmes af massive stjerner placeret nær centrum og støvskyer (vist i grønt), der opvarmes af eksisterende massive stjerner og nærliggende nyfødte stjerner.
Observationerne er også betydningsfulde med hensyn til hvordan Spitzer, NASAs førende infrarøde teleskop i mere end 16 år, er bestemt til at gå på pension den 30. januar 2020. I mellemtiden vil SOFIA fortsætte med at udforske universet i midt- og fjerninfrarøde bølgelængder, som ikke er tilgængelige for andre teleskoper . I de kommende år vil det blive forbundet med James Webb-rumteleskop (JWST) og Infrarødt undersøgt teleskop med bred felt (WFIRST).
Ved at lære mere om nebulas sammensætning og udvikling, håber astronomer at forbedre deres forståelse af stjerne- og planetdannelse, den kemiske udvikling af galakser og den rolle magnetiske felter spiller i den kosmiske udvikling.
