Δημιουργία άστρων στις “σκοτεινές περιοχές του ουρανού”
Μία νέα εικόνα από το τηλεσκόπιο APEX (Atacama Pathfinder Experiment) στη Χιλή δείχνει ένα ελικοειδή σχηματισμό κοσμικής σκόνης με μήκος μεγαλύτερο από δέκα έτη φωτός. Μέσα σ΄ αυτό κρύβονται νεογέννητα άστρα, ενώ πυκνά νέφη αερίου ετοιμάζονται να καταρρεύσουν βαρυτικά δημιουργώντας περισσότερα νέα άστρα. Πρόκειται για μία από τις πλησιέστερες σε μας περιοχές δημιουργίας άστρων. Οι κόκκοι της κοσμικής σκόνης είναι τόσο ψυχροί ώστε απαιτούνται παρατηρήσεις σε μήκη κύματος περίπου ενός χιλιοστού, όπως αυτές που μπορεί να πραγματοποιήσει η κάμερα LABOCA του τηλεσκοπίου APEX, για να καταγραφεί η ασθενής λάμψη τους.
Το Μοριακό Νέφος του Ταύρου, στον ομώνυμο αστερισμό, βρίσκεται σε απόσταση 450 περίπου ετών φωτός από τη Γη. Η εικόνα δείχνει δύο τμήματα ενός μεγάλου μήκους νηματοειδούς σχηματισμού σε αυτό το νέφος, τα οποία είναι γνωστά με τις ονομασίες Barnard 211 και Barnard 213. Τα ονόματά τους προέρχονται από τον φωτογραφικό κατάλογο “σκοτεινών περιοχών” που συντάχθηκε από τον αστρονόμο Έντουαρντ Έμερσον Μπάρναρντ (Edward Emerson Barnard), στις αρχές του 20ου αιώνα. Στο ορατό τμήμα του φάσματος, αυτές οι περιοχές εμφανίζονται σαν σκοτεινές λωρίδες χωρίς άστρα. Ο Μπάρναρντ ορθά υποστήριξε πως η εμφάνιση τους αυτή οφείλεται σε “αδιαφανή ύλη στο διάστημα”.
Σήμερα γνωρίζουμε πως αυτές οι σκοτεινές περιοχές είναι στη πραγματικότητα νέφη μεσοαστρικής ύλης και σκόνης. Οι κόκκοι σκόνης - μικρά σωματίδια παρόμοια με λεπτή άμμο και στάχτη - απορροφούν το ορατό φως, εμποδίζοντας μας να δούμε το πλούσιο υπόβαθρο άστρων πίσω από αυτά. Το Μοριακό Νέφος του Ταύρου δείχνει ιδιαίτερα σκοτεινό στα ορατά μήκη κύματος καθώς δε διαθέτει τα μεγάλα άστρα, τα οποία φωτίζουν τα νεφελώματα σε άλλες περιοχές δημιουργίας άστρων όπως ο Ωρίωνας (βλ.eso1103). Οι κόκκοι εκπέμπουν μία μικρή θερμική ακτινοβολία, αλλά καθώς είναι εξαιρετικά ψυχροί, περίπου στους -260 βαθμούς Κελσίου, το φως τους μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε μήκη κύματος κατά πολύ μακρύτερα του ορατού, περίπου στο ένα χιλιοστό (βλ. εικόνα eso1209b και την εικόνα σύγκρισης eso1209ea για να δείτε πόσο λαμπρή είναι η εικόνα που λαμβάνεται στο χιλιοστομετρικό και εν αντιθέσει πόσο σκοτεινή φαίνεται η ίδια περιοχή στο ορατό τμήμα του φάσματος).
Αυτά τα νέφη αερίου και σκόνης δεν αποτελούν μόνο εμπόδιο για την παρατήρηση των υποκείμενων άστρων από τους αστρονόμους. Στην πραγματικότητα αποτελούν τη γενέτειρα νέων άστρων. Όταν τα νέφη καταρρέουν, κάτω από το ίδιο τους το βάρος, δημιουργούν τοπικές συμπυκνώσεις. Μέσα σ’ αυτούς τους σχηματισμούς δημιουργούνται ενίοτε πυκνοί πυρήνες, στους οποίους το αέριο υδρογόνο βρίσκεται σε πυκνότητα και θερμοκρασία αρκετή ώστε να ξεκινήσει η διαδικασία σύντηξης - τότε ένα νέο άστρο γεννιέται. Η γέννηση του άστρου κατά συνέπεια, περιβάλλεται από ένα κουκούλι πυκνής σκόνης, εμποδίζοντας την παρατήρησή του στα ορατά μήκη κύματος. Για το λόγο αυτό, οι παρατηρήσεις σε μεγάλα μήκη κύματος, όπως τα χιλιοστομετρικά, είναι απαραίτητες για την κατανόηση των πρώτων σταδίων δημιουργίας των άστρων.
Το πάνω δεξιά τμήμα του νηματοειδούς σχηματισμού που εμφανίζεται στην εικόνα είναι το Barnard 211, ενώ το κάτω αριστερά είναι το Barnard 213. Στις χιλιοστομετρικές παρατηρήσεις της κάμερας LABOCA του τηλεσκοπίου APEX, η θερμική ακτινοβολία των κοσμικών κόκκων σκόνης διακρίνεται σε πορτοκαλί αποχρώσεις, και έχουν υπερτεθεί πάνω σε μία εικόνα της περιοχής που έχει ληφθεί στο ορατό και η οποία εμφανίζει το πλούσιο υπόβαθρο άστρων. Το λαμπρό άστρο πάνω από τον νηματοειδή σχηματισμό, είναι το φ-Ταύρου, ενώ αυτό που φαίνεται μερικώς στο αριστερό άκρο της εικόνας είναι το HD 27482. Και τα δύο άστρα βρίσκονται πλησιέστερα στη Γη, από τον σχηματισμό και δεν έχουν καμία σχέση με αυτόν.
Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι στο Barnard 213 έχει ήδη ξεκινήσει η διαδικασία κατάρρευσης και έχουν σχηματιστεί πυκνοί πυρήνες - όπως φαίνεται από τους λαμπρούς κόμβους σκόνης - και η δημιουργία των άστρων ήδη συμβαίνει εκεί. Το Barnard 211 όμως βρίσκεται σε νωρίτερο στάδιο αυτής της διαδικασίας, και ενώ η κατάρρευση και ο κερματισμός του λαμβάνουν ήδη χώρα, η διαδικασία δημιουργίας άστρων θα ξεκινήσει στο μέλλον. Αυτή η περιοχή λοιπόν, αποτελεί για τους αστρονόμους ένα εξαιρετικό πεδίο μελέτης του πώς οι “σκοτεινές περιοχές του ουρανού” του Μπάρναρντ συμμετέχουν στο κύκλο ζωής των άστρων.
Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν από τον Alvaro Hacar (Observatorio Astronomico Nacional-IGN, Μαδρίτη, Ισπανία) και τους συνεργάτες του. Η κάμερα LABOCA είναι εγκατεστημένη στο 12 μέτρων τηλεσκόπιο Atacama Pathfinder Experiment (APEX), στο υψίπεδο του Chajnantor (Τσαχναντόρ) στις Χιλιανές Άνδεις, σε υψόμετρο 5000 μέτρων. Το APEX αποτελεί το πρότυπο για το επόμενης γενιάς τηλεσκόπιο ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), το οποίο κατασκευάζεται και λειτουργεί στο ίδιο υψίπεδο.
Περισσότερες πληροφορίες
To APEX αποτελεί συνεργασία μεταξύ του Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας Max Planck (Max-Planck-Institut fur Radioastronomie - MPIfR), του αστεροσκοπείου Onsala Space Observatory (OSO), και του ESO, και τη λειτουργία του έχει αναλάβει το ESO.
Το ALMA αποτελεί σύμπραξη μεταξύ της Ευρώπης, της Βορείου Αμερικής και της Ανατολικής Ασίας με την συνεργασία της Χιλής. Το ESO ηγείται της κατασκευής και της λειτουργίας του ALMA εκ μέρους της Ευρώπης, το National Radio Astronomy Observatory (NRAO) από την πλευρά της Β. Αμερικής και το National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) για την Αν. Ασία. Το Joint ALMA Observatory (JAO) παρέχει ενιαία διοίκηση και διαχείριση για την κατασκευή και τη λειτουργία του ALMA.
Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
Στο Paranal βρίσκεται το Very Large Telescope, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.
Σύνδεσμοι
Πληροφορίες για το APEX
Εικόνες από το APEX
Το Μοριακό Νέφος του Ταύρου, στον ομώνυμο αστερισμό, βρίσκεται σε απόσταση 450 περίπου ετών φωτός από τη Γη. Η εικόνα δείχνει δύο τμήματα ενός μεγάλου μήκους νηματοειδούς σχηματισμού σε αυτό το νέφος, τα οποία είναι γνωστά με τις ονομασίες Barnard 211 και Barnard 213. Τα ονόματά τους προέρχονται από τον φωτογραφικό κατάλογο “σκοτεινών περιοχών” που συντάχθηκε από τον αστρονόμο Έντουαρντ Έμερσον Μπάρναρντ (Edward Emerson Barnard), στις αρχές του 20ου αιώνα. Στο ορατό τμήμα του φάσματος, αυτές οι περιοχές εμφανίζονται σαν σκοτεινές λωρίδες χωρίς άστρα. Ο Μπάρναρντ ορθά υποστήριξε πως η εμφάνιση τους αυτή οφείλεται σε “αδιαφανή ύλη στο διάστημα”.
Σήμερα γνωρίζουμε πως αυτές οι σκοτεινές περιοχές είναι στη πραγματικότητα νέφη μεσοαστρικής ύλης και σκόνης. Οι κόκκοι σκόνης - μικρά σωματίδια παρόμοια με λεπτή άμμο και στάχτη - απορροφούν το ορατό φως, εμποδίζοντας μας να δούμε το πλούσιο υπόβαθρο άστρων πίσω από αυτά. Το Μοριακό Νέφος του Ταύρου δείχνει ιδιαίτερα σκοτεινό στα ορατά μήκη κύματος καθώς δε διαθέτει τα μεγάλα άστρα, τα οποία φωτίζουν τα νεφελώματα σε άλλες περιοχές δημιουργίας άστρων όπως ο Ωρίωνας (βλ.eso1103). Οι κόκκοι εκπέμπουν μία μικρή θερμική ακτινοβολία, αλλά καθώς είναι εξαιρετικά ψυχροί, περίπου στους -260 βαθμούς Κελσίου, το φως τους μπορεί να παρατηρηθεί μόνο σε μήκη κύματος κατά πολύ μακρύτερα του ορατού, περίπου στο ένα χιλιοστό (βλ. εικόνα eso1209b και την εικόνα σύγκρισης eso1209ea για να δείτε πόσο λαμπρή είναι η εικόνα που λαμβάνεται στο χιλιοστομετρικό και εν αντιθέσει πόσο σκοτεινή φαίνεται η ίδια περιοχή στο ορατό τμήμα του φάσματος). Αυτά τα νέφη αερίου και σκόνης δεν αποτελούν μόνο εμπόδιο για την παρατήρηση των υποκείμενων άστρων από τους αστρονόμους. Στην πραγματικότητα αποτελούν τη γενέτειρα νέων άστρων. Όταν τα νέφη καταρρέουν, κάτω από το ίδιο τους το βάρος, δημιουργούν τοπικές συμπυκνώσεις. Μέσα σ’ αυτούς τους σχηματισμούς δημιουργούνται ενίοτε πυκνοί πυρήνες, στους οποίους το αέριο υδρογόνο βρίσκεται σε πυκνότητα και θερμοκρασία αρκετή ώστε να ξεκινήσει η διαδικασία σύντηξης - τότε ένα νέο άστρο γεννιέται. Η γέννηση του άστρου κατά συνέπεια, περιβάλλεται από ένα κουκούλι πυκνής σκόνης, εμποδίζοντας την παρατήρησή του στα ορατά μήκη κύματος. Για το λόγο αυτό, οι παρατηρήσεις σε μεγάλα μήκη κύματος, όπως τα χιλιοστομετρικά, είναι απαραίτητες για την κατανόηση των πρώτων σταδίων δημιουργίας των άστρων.Το πάνω δεξιά τμήμα του νηματοειδούς σχηματισμού που εμφανίζεται στην εικόνα είναι το Barnard 211, ενώ το κάτω αριστερά είναι το Barnard 213. Στις χιλιοστομετρικές παρατηρήσεις της κάμερας LABOCA του τηλεσκοπίου APEX, η θερμική ακτινοβολία των κοσμικών κόκκων σκόνης διακρίνεται σε πορτοκαλί αποχρώσεις, και έχουν υπερτεθεί πάνω σε μία εικόνα της περιοχής που έχει ληφθεί στο ορατό και η οποία εμφανίζει το πλούσιο υπόβαθρο άστρων. Το λαμπρό άστρο πάνω από τον νηματοειδή σχηματισμό, είναι το φ-Ταύρου, ενώ αυτό που φαίνεται μερικώς στο αριστερό άκρο της εικόνας είναι το HD 27482. Και τα δύο άστρα βρίσκονται πλησιέστερα στη Γη, από τον σχηματισμό και δεν έχουν καμία σχέση με αυτόν.
Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι στο Barnard 213 έχει ήδη ξεκινήσει η διαδικασία κατάρρευσης και έχουν σχηματιστεί πυκνοί πυρήνες - όπως φαίνεται από τους λαμπρούς κόμβους σκόνης - και η δημιουργία των άστρων ήδη συμβαίνει εκεί. Το Barnard 211 όμως βρίσκεται σε νωρίτερο στάδιο αυτής της διαδικασίας, και ενώ η κατάρρευση και ο κερματισμός του λαμβάνουν ήδη χώρα, η διαδικασία δημιουργίας άστρων θα ξεκινήσει στο μέλλον. Αυτή η περιοχή λοιπόν, αποτελεί για τους αστρονόμους ένα εξαιρετικό πεδίο μελέτης του πώς οι “σκοτεινές περιοχές του ουρανού” του Μπάρναρντ συμμετέχουν στο κύκλο ζωής των άστρων.Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν από τον Alvaro Hacar (Observatorio Astronomico Nacional-IGN, Μαδρίτη, Ισπανία) και τους συνεργάτες του. Η κάμερα LABOCA είναι εγκατεστημένη στο 12 μέτρων τηλεσκόπιο Atacama Pathfinder Experiment (APEX), στο υψίπεδο του Chajnantor (Τσαχναντόρ) στις Χιλιανές Άνδεις, σε υψόμετρο 5000 μέτρων. Το APEX αποτελεί το πρότυπο για το επόμενης γενιάς τηλεσκόπιο ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), το οποίο κατασκευάζεται και λειτουργεί στο ίδιο υψίπεδο.
Περισσότερες πληροφορίες
To APEX αποτελεί συνεργασία μεταξύ του Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας Max Planck (Max-Planck-Institut fur Radioastronomie - MPIfR), του αστεροσκοπείου Onsala Space Observatory (OSO), και του ESO, και τη λειτουργία του έχει αναλάβει το ESO.
Το ALMA αποτελεί σύμπραξη μεταξύ της Ευρώπης, της Βορείου Αμερικής και της Ανατολικής Ασίας με την συνεργασία της Χιλής. Το ESO ηγείται της κατασκευής και της λειτουργίας του ALMA εκ μέρους της Ευρώπης, το National Radio Astronomy Observatory (NRAO) από την πλευρά της Β. Αμερικής και το National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) για την Αν. Ασία. Το Joint ALMA Observatory (JAO) παρέχει ενιαία διοίκηση και διαχείριση για την κατασκευή και τη λειτουργία του ALMA.
Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
Στο Paranal βρίσκεται το Very Large Telescope, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.
Σύνδεσμοι
Πληροφορίες για το APEX
Εικόνες από το APEX
www.ofa.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου