Nye billeder ved hjælp af data fra pensionerede teleskoper afslører skjulte træk i nabogalakser

Nye billeder ved hjælp af data fra ESA (European Space Agency) og NASA-missioner viser gassen og støvet, der fylder rummet mellem stjerner i fire af galakserne tættest på vores egen Mælkevej. Øjebliksbillederne er mere end slående, og de er også en videnskabelig trove, der giver indsigt i, hvor dramatisk tætheden af ​​støvskyer kan variere inden for en galakse.

Med en konsistens, der ligner røg, skabes støv af døende stjerner og er et af de materialer, der danner nye stjerner. Støvskyerne, der observeres af rumteleskoper, formes og støbes konstant af eksploderende stjerner, stjernevinde og tyngdekraftens virkninger. Næsten halvdelen af ​​alt stjernelys i universet absorberes af støv. Mange af de tunge kemiske grundstoffer, der er nødvendige for at danne planeter som Jorden, er låst inde i støvkorn i det interstellare rum. Så at forstå støv er en væsentlig del af forståelsen af ​​vores univers.

De nye observationer blev muliggjort gennem arbejdet fra ESA's Herschel Space Observatory, som fungerede fra 2009 til 2013. NASA's Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien bidrog med nøgledele af to instrumenter på rumfartøjet. Herschels superkolde instrumenter var i stand til at detektere den termiske glød af støv, som udsendes som fjern-infrarødt lys, en række bølgelængder længere end hvad menneskelige øjne kan registrere.

Herschels billeder af interstellart støv giver højopløsningsbilleder af fine detaljer i disse skyer og afslører indviklede understrukturer. Men måden rumteleskopet blev designet på betød, at det ofte ikke kunne registrere lys fra mere spredte og diffuse skyer, især i de ydre områder af galakser, hvor gassen og støvet bliver sparsomt og dermed svagere.

For nogle nærliggende galakser betød det, at Herschel gik glip af op til 30 % af alt lyset fra støv. Med et så betydeligt hul, kæmpede astronomer for at bruge Herschel-dataene til at forstå, hvordan støv og gas opførte sig i disse miljøer. For at udfylde Herschel-støvkortene kombinerer de nye billeder data fra tre andre missioner:ESA's pensionerede Planck-observatorium sammen med to pensionerede NASA-missioner, Infrared Astronomical Satellite (IRAS) og Cosmic Background Explorer (COBE).

Billederne viser Andromeda-galaksen, også kendt som M31; Triangulum-galaksen eller M33; og de store og små magellanske skyer – dværggalakser, der kredser om Mælkevejen, og som ikke har spiralstrukturen som Andromeda- og Triangulum-galakserne. Alle fire er inden for 3 millioner lysår fra Jorden.

På billederne indikerer rød brintgas, det mest almindelige grundstof i universet. Billedet af den store magellanske sky viser en rød hale, der kommer fra nederst til venstre i galaksen, som sandsynligvis blev skabt, da den kolliderede med den lille magellanske sky for omkring 100 millioner år siden. Bobler af tomt rum angiver områder, hvor stjerner for nylig er dannet, fordi intense vinde fra de nyfødte stjerner blæser det omgivende støv og gas væk. Det grønne lys rundt om kanterne af disse bobler indikerer tilstedeværelsen af ​​koldt støv, der har hobet sig op som følge af disse vinde. Varmere støv, vist med blåt, angiver, hvor stjerner dannes, eller andre processer har opvarmet støvet.

Mange tunge grundstoffer i naturen – inklusive kulstof, ilt og jern – kan sætte sig fast til støvkorn, og tilstedeværelsen af ​​forskellige grundstoffer ændrer den måde, støv absorberer stjernelys på. Dette påvirker igen det syn, astronomer får af begivenheder som stjernedannelse.

I de tætteste støvskyer kan næsten alle tunge elementer blive låst fast i støvkorn, hvilket øger forholdet mellem støv og gas. Men i mindre tætte områder vil den destruktive stråling fra nyfødte stjerner eller chokbølger fra eksploderende stjerner smadre støvkornene og returnere nogle af de fastlåste tunge elementer tilbage i gassen, hvilket ændrer forholdet igen. Forskere, der studerer det interstellare rum og stjernedannelse, ønsker bedre at forstå denne igangværende cyklus. Herschel-billederne viser, at forholdet mellem støv og gas kan variere inden for en enkelt galakse med op til en faktor på 20, langt mere end tidligere anslået.

"Disse forbedrede Herschel-billeder viser os, at støvets 'økosystemer' i disse galakser er meget dynamiske," sagde Christopher Clark, en astronom ved Space Science Telescope Institute i Maryland, som ledede arbejdet med at skabe de nye billeder. + Udforsk yderligere

Billede:Hubble observerer et ikke så tæt møde