Cloudshine i L1448. Billedkredit: CfA. Klik for at forstørre.
Hubbles ikoniske billeder inkluderer mange billeder af kosmiske skyer af gas og støv kaldet tåge. For eksempel markerer de berømte “skabelsøjler” fødestedet for nye stjerner inden for ørnebenet. På trods af deres skønhed viser billeder med synligt lys kun overfladerne på tågerne. Babystjerner kan gemme sig under, usynlige endda for Hubbles kraftfulde blik.
Harvard-astronomer har været banebrydende for en ny måde at kigge under overfladen ved hjælp af næsten infrarødt lys, der er usynlig for det menneskelige øje. De resulterende billeder er både smukke og videnskabeligt værdifulde, fordi de kan bruges til at kortlægge strukturen af interstellar stof.
”Vi kan nu se strukturen i gigantiske stjernedannende regioner over store afstande med en opløsning 50 gange bedre end før,” sagde Alyssa Goodman fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). ”Denne teknik vil revolutionere den måde, vi kortlægger stjernede fødesteder på.”
Mens Hubbles NICMOS-instrument og NASAs Spitzer-rumteleskop også bruger infrarødt lys til at studere nebulære interiører, giver jordbaserede billeder med næsten infrarøde bølgelængder en uovertruffen kombination af dækning i vid felt og høj opløsning.
”Billeder som disse vil give astronomer ny indsigt i, hvordan disse gigantiske komplekser af gas og støv virkelig ser ud,” tilføjede Jonathan Foster, en kandidatstuderende ved Harvard University og papirets første forfatter.
Forskerne tog fotografier med lang eksponering af en stjernedannende region i stjernebilledet Perseus og blev overrasket over at se noget, de aldrig havde set før. Ligesom jordiske skyer skinner orange om natten, mens de reflekterer lys fra gadelys nedenfor, opdagede de, at skyer i det ydre rum viser en lignende effekt. I rummet er ellers "mørke" skyer af støv og gas oplyst af svagt stjernelys, der vasker over dem.
Goodman og Foster kaldte det nye himmelfænomen "cloudshine." Deres lange eksponering, næsten infrarøde billeder afslørede de svagt skinnende buer af materiale. De seneste fremskridt inden for infrarøde detektorer, kombineret med længere billedtider end normalt, førte til opdagelsen.
”Andre astronomer har set antydninger til skyhane i deres billeder, men vores nye fotografier er det mest spektakulære bevis på skyhud indtil videre,” sagde Goodman.
Reflektionsnebularer såsom viskerne omkring Pleiades-stjerneklyngen er blevet observeret i årtier. Vigtigere er, at Pleiaderne og andre berømte "tåge" bliver oplyst indefra af de stjerner, der er knyttet til dem, som en sky, når fyrværkeri eksploderer inde i det. Cloudshine er resultatet af belysningen af ellers “mørke” skyer fra “uden” af det svage og næsten ensartede omgivende lys produceret af summen af alle stjerner uden for skyen. Enkel modellering i Foster & Goodmans papir viser, at der er nok af dette svage omgivelseslys til at belyse skyerne i de observerede niveauer.
Cloudhine-billederne blev opnået som en del af COMPLETE-undersøgelsen (koordineret molekylær sondelinieekstraktion termisk emission) fra stjernedannende regioner. COMPLETE involverer at lave videfelt, højopløsningsundersøgelser af tre nærliggende stjernedannende regioner. COMPLETE giver mulighed for detaljeret analyse og forståelse af stjernedannelsens fysik på skalaer fra en hundrededel af et lysår op til 30 lysår.
Et ledsagerpapir af astronomen Paolo Padoan (UC San Diego) og kolleger beskriver teoretisk modellering af cloudshine-effekten i turbulente gasskyer. De viste, at den næsten-infrarøde "farve" på en tåge korrelerer med tågebindens densitet, og derfor kan bruges til at kortlægge dens struktur.
”Ved at bruge cloudshine kan astronomer studere stjernedannende regioner i meget lille skala,” sagde Padoan. "Vi vil være i stand til at lære meget mere om fysikken i stjernedannelse."
Foster og Goodman forventer at indsamle mange flere billeder af cloudshine, når den komplette undersøgelse fortsætter.
”Vi kan dække brede områder af himlen relativt hurtigt i høj opløsning,” sagde Foster. ”Vi forventer, at dette bliver den bedste teknik til at kortlægge tætheden af` mørke 'skyer med meget høj opløsning. "
Foster og Goodmans papir, der rapporterer om observationer af cloudshine, er blevet sendt til offentliggørelse i The Astrophysical Journal Letters og er tilgængelig online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510624.
En artikel om teorien om cloudshine af Padoan, Mika Juvela og Veli-Matti Pelkonen (Helsinki University) er også blevet forelagt til offentliggørelse i The Astrophysical Journal Letters og er tilgængelig online på http://arxiv.org/abs/astro- ph / 0.510.600.
Foster og Goodmans arbejde og den komplette undersøgelse støttes af National Science Foundation, NASA og Harvard University.
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
