Hjælp supernovaer til at danne Barnards Loop?

Astronomer, der studerer strukturen af ​​Mælkevejsgalaksen, har frigivet den højeste opløsning 3D-visning af Orion-stjernedannende region. Billedet og den interaktive figur blev præsenteret i dag på en pressekonference arrangeret af American Astronomical Society.

Ledet af forskere ved Center for Astrofysik | Harvard &Smithsonian, værket forbinder 3D-data om unge stjerner og interstellar gas omkring Orion-komplekset af stjernedannende områder. Analyse af 2D- og 3D-billederne, sammen med teoretisk modellering, viser, at supernovaeksplosioner inden for de sidste 4 millioner år producerede store hulrum i det interstellare materiale forbundet med Orion.

Et bestemt hulrum, som holdet opdagede, kan hjælpe med at forklare oprindelsen af ​​Barnard's Loop, en berømt og mystisk halvcirkel på nattehimlen, som først blev observeret i 1894.

Til 3D og videre

Undersøgelsen, som er tilgængelig som et fortryk på Authorea , er afhængig af 3D-positioner og hastigheder for unge stjerner og interstellare skyer opnået ved hjælp af Gaia, et rumteleskop drevet af den europæiske rumfartsorganisation. Holdet kombinerede Gaia-afledte 3D-data med eksisterende 2D-observationer af Orion-regionen for at sammensætte sin stjernedannelseshistorie.

"Vores første store 3D-kig på Orion fortæller os så meget," siger Michael Foley, en kandidatstuderende ved Center for Astrophysics (CfA), der ledede undersøgelsen. "Før dette arbejde var de fleste undersøgelser af Orion begrænset til to dimensioner - op-ned og venstre-højre på himlen. Ved at tilføje den tredje dimension - afstand - kan vi begynde at kortlægge alle mulige interessante strukturer, såsom enorme hulrum af gas og støv eller klynger af stjerner med meget interessante bevægelser. Kombinationen af ​​informationen fra den interstellare gas og stjerner får os til at tro, at hulrum blev produceret af en række supernovaer i løbet af de sidste par millioner år."

"Orion har haft en ganske spændende historie," tilføjer han.

At fange den skyldige:at finde en kilde til Barnard's Loop

Et af de hulrum, holdet har opdaget, ser ud til at svare til Barnard's Loop, en berømt, gigantisk bue af varm gas i Orion-regionen, som astronomer har studeret i over hundrede år. Oprindelsen af ​​buen er omdiskuteret, men den nye undersøgelse giver bevis for, at en bestemt klynge stjerner, som producerede en eller flere supernovaer, spillede en meget stor rolle i dannelsen af ​​Barnard's Loop.

Det meste af den nye stjernedannelse i Orion-komplekset ser ud til at ske på kanterne af de gigantiske hulrum - hvoraf den ene er næsten 500 lysår bred - der optræder i hele regionen, hvilket tyder på, at supernovaerne, der dannede hulrummene, i sidste ende er ansvarlige for dannelse af den næste generation af stjerner.

Supernovaer overalt

De nye resultater er i overensstemmelse med holdets tidligere arbejde med Per-Tau Supershell Local Bubble around the Sun.

"Det synes klart, at vi kommer til at se et 'schweizerost'-billede af det interstellare medium, med stjerner, der dannes ved kanten af ​​hullerne, efterhånden som vi kortlægger mere og mere af galaksen," siger Alyssa Goodman, Harvard-professor, CfA astronom og medforfatter på undersøgelsen.

"Vi tror, ​​at skaller og sløjfer i Orion, Per-Tau-skallen og den lokale boble er den første af mange opdagelser, der relaterer ny stjernedannelse til gamle supernovaer," siger Foley. "Supernovaer fejer gas og støv op i tætte klumper, hvilket fører til de perfekte fødesteder for nye stjerner. Orion-regionen, der er rig på både stjernedannelse og supernovaer, er det seneste eksempel på det."

De nye Orion-resultater understøtter teorien om, at når massive stjerner ender deres liv som supernovaeksplosioner, skaber de betingelser, der er modne til dannelsen af ​​nye stjerner. Holdet arbejder hårdt på at analysere andre områder i Mælkevejsgalaksen i 3D og bruge numeriske simuleringer for at se, hvor almindelig supernova-drevet stjernedannelse egentlig er.

"Takket være arbejdet fra mange utrolige videnskabsmænd vil 3D-data transformere vores forståelse af stjernedannelse i vores galakse," bemærker Foley. "Det kan være meget mere eksplosivt, end vi overhovedet forestiller os!"

Se og udgive i 3D

Det videnskabelige papir, der præsenterer Orion-arbejdet, indeholder interaktive 3D-figurer, der viser resultaterne, ligesom stort set alle dette holds seneste publikationer. Holdets interaktive figurer, som er dukket op i løbet af de sidste par år i Nature , Astrophysical Journal , og Astrophysical Journal Letters , blev produceret ved hjælp af "lim"-visualiseringssoftwaren skabt af NASA til dels for at udforske indgående data fra James Webb Space Telescope.

Figurerne gør brug af et plug-in til lim, skrevet af medforfatter Catherine Zucker fra Space Telescope Science Institute, til at eksportere enhver forfatters figurer til et interaktivt grafisk miljø. Plug-in'et giver forfattere mulighed for at manipulere figurer i en almindelig webbrowser og udforske deres data yderligere.

Brugen af ​​open source limsoftwaren og webversioner af den er i øjeblikket på vej fra astronomi til andre videnskabsområder. Goodman, grundlæggeren af ​​lim, håber, at "snart vil alle videnskabsmænd udforske deres 'universer' i 3D og dele resultater i publikationer lige så let som astronomer kan i dag." + Udforsk yderligere

'Yyo-stjerner' fundet ansvarlige for kosmiske bobler uden for centrum