Spitzer studerer en stjernelegeplads med en lang historie

Dette billede fra NASAs Spitzer Space Telescope viser Perseus Molecular Cloud, en massiv samling af gas og støv, der strækker sig over 500 lysår på tværs. Hjem til en overflod af unge stjerner, det har tiltrukket astronomers opmærksomhed i årtier.

Spitzers Multiband Imaging Photometer (MIPS) instrument tog dette billede under Spitzers "kolde mission, ", der løb fra rumfartøjets opsendelse i 2003 til 2009, da rumteleskopet opbrugte sin forsyning af flydende heliumkølevæske. (Dette markerede begyndelsen på Spitzers "varme mission"). Infrarødt lys kan ikke ses af det menneskelige øje, men varme genstande, fra menneskekroppe til interstellare støvskyer, udsender infrarødt lys.

Infrarød stråling fra varmt støv genererer meget af den glød, der ses her fra Perseus Molecular Cloud. Klynger af stjerner, såsom den lyse plet nær venstre side af billedet, generere endnu mere infrarødt lys og oplyse de omgivende skyer som Solen, der oplyser en overskyet himmel ved solnedgang. Meget af det støv, der ses her, udsender lidt eller intet synligt lys (faktisk, støvet blokerer for synligt lys) og afsløres derfor tydeligst med infrarøde observatorier som Spitzer.

På højre side af billedet er en lys klump af unge stjerner kendt som NGC 1333, som Spitzer har observeret flere gange. Det ligger omkring 1, 000 lysår fra Jorden. Det lyder langt, men det er tæt på i forhold til størrelsen af ​​vores galakse, hvilket er omkring 100, 000 lysår på tværs. NGC 1333's nærhed og stærke infrarøde emissioner gjorde den synlig for astronomer, der brugte nogle af de tidligste infrarøde instrumenter.

Faktisk, nogle af dens stjerner blev først observeret i midten af ​​1980'erne med Infrared Astronomical Survey (IRAS), en fælles mission mellem NASA, Storbritannien og Holland. Det første infrarøde satellitteleskop, den observerede himlen i infrarøde bølgelængder blokeret af Jordens atmosfære, giver det første nogensinde syn på universet i disse bølgelængder.

Mere end 1, 200 peer-reviewed forskningsartikler er blevet skrevet om NGC 1333, og det er blevet studeret i andre bølgelængder af lys, blandt andet af Hubble-rumteleskopet, som registrerer det meste synligt lys, og Chandra X-Ray Observatory.

Mange unge stjerner i hoben sender massive udstrømninger af materiale - det samme materiale, som danner stjernen - ud i rummet. Når materialet skubbes ud, det varmes op og smadrer ind i det omgivende interstellare medium. Disse faktorer får strålerne til at stråle klart, og de kan ses i nærstudier af regionen. Dette har givet astronomerne et klart indblik i, hvordan stjerner går fra en til tider turbulent ungdom til mere rolig voksenalder.

Et mysterium i udvikling

Andre klynger af stjerner set under NGC 1333 på dette billede har udgjort et fascinerende mysterium for astronomer:De ser ud til at indeholde stjernespædbørn, unge og voksne. Sådan en tæt pakket blanding af aldre er ekstremt mærkelig, ifølge Luisa Rebull, en astrofysiker ved NASA's Infrared Science Archive ved Caltech-IPAC, som har studeret NGC 1333 og nogle af klyngerne under den. Selvom mange stjernesøskende kan dannes sammen i tætte klynger, stjerner bevæger sig altid, og efterhånden som de bliver ældre, har de en tendens til at bevæge sig længere og længere fra hinanden.

At finde sådan en tætpakket blanding af tilsyneladende aldre passer ikke med de nuværende ideer om, hvordan stjerner udvikler sig. "Denne region fortæller astronomer, at der er noget, vi ikke forstår ved stjernedannelse, " sagde Rebull. Puslespillet præsenteret af denne region er en ting, der får astronomer til at vende tilbage til det. "Det er en af ​​mine yndlingsregioner at studere, " tilføjede hun.

Siden IRAS' tidlige observationer, regionen er kommet i tydeligere fokus, en proces, der er almindelig i astronomi, sagde Rebull. Nye instrumenter bringer mere følsomhed og nye teknikker, og historien bliver tydeligere for hver ny generation af observatorier. Den 30. januar, 2020, NASA vil nedlægge Spitzer Space Telescope, men dets arv har banet vejen for kommende observatorier, inklusive James Webb Space Telescope, som også vil observere infrarødt lys.

Spitzer-MIPS-dataene, der bruges til dette billede, er ved den infrarøde bølgelængde på 24 mikron. Små huller langs kanterne af dette billede, som ikke blev observeret af Spitzer, blev udfyldt ved hjælp af 22-mikron data fra NASA's Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE).