Звездная обратная связь и воздушная обсерватория; Ученые определили туманность моложе, чем предполагалось

В южном небе, на расстоянии около 4300 световых лет от Земли, находится RCW 120, огромное светящееся облако газа и пыли. Это облако, известное как эмиссионная туманность, образовано из ионизированных газов и излучает свет с различными длинами волн. Международная группа ученых под руководством исследователей из Университета Западной Вирджинии изучила RCW 120, чтобы проанализировать влияние звездной обратной связи – процесса, с помощью которого звезды возвращают энергию в окружающую среду. Их наблюдения показали, что звездные ветры вызывают быстрое расширение региона, что позволило им ограничить возраст региона. Эти данные показывают, что возраст RCW 120 должен быть меньше 150 000 лет, что очень мало для такой туманности.


Примерно в семи световых годах от центра RCW 120 находится граница облака, где формируется множество звезд. Как формируются все эти звезды? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно глубоко изучить происхождение туманности. RCW 120 имеет одну молодую массивную звезду в центре, которая генерирует мощные звездные ветры. Звездные ветры от этой звезды очень похожи на ветры нашего Солнца, поскольку они выбрасывают материал со своей поверхности в космос. Этот звездный ветер сотрясает и сжимает окружающие газовые облака. Энергия, поступающая в туманность, вызывает образование новых звезд в облаках, процесс, известный как «положительная обратная связь», потому что присутствие массивной центральной звезды положительно влияет на звездообразование в будущем. Команда, в состав которой входят постдокторский исследователь WVU Маттео Луизи, использовала SOFIA (стратосферную обсерваторию инфракрасной астрономии) для изучения взаимодействия массивных звезд с окружающей их средой.

SOFIA – это воздушная обсерватория, состоящая из 8,8-футового (2,7-метрового) телескопа, установленного на модифицированном самолете Boeing 747SP. SOFIA наблюдает в инфракрасном режиме электромагнитного спектра, который выходит за рамки того, что люди могут видеть. Для наземных наблюдателей водяной пар в атмосфере блокирует большую часть света из космоса, который интересуют инфракрасных астрономов. Тем не менее, его крейсерская высота составляет семь миль (13 км), поэтому SOFIA находится над большей частью водяного пара, что позволяет исследователям изучать области звездообразования таким способом, который был бы невозможен с земли. Ночью бортовая обсерватория наблюдает небесные магнитные поля, области звездообразования (например, RCW 120), кометы и туманности. Благодаря новому приемнику upGREAT, который был установлен в 2015 году, бортовой телескоп может делать более точные карты больших участков неба, чем когда-либо прежде. Наблюдения за RCW 120 являются частью обзора SOFIA FEEDBACK, международного исследования, возглавляемого исследователями Никола Шнайдер из Кельнского университета и Александром Тиленсом из Мэрилендского университета, который использует upGREAT для наблюдения за множеством областей звездообразования.

Исследовательская группа решила наблюдать за спектральными [CII] линия с SOFIA, которая испускается диффузным ионизированным углеродом в области звездообразования. “The [CII] Линия, вероятно, является лучшим индикатором обратной связи в малых масштабах и, в отличие от инфракрасных изображений, дает нам информацию о скорости, что означает, что мы можем измерить, как движется газ. Тот факт, что мы теперь можем наблюдать [CII] – легко преодолевает большие районы неба с помощью upGREAT, что делает SOFIA действительно мощным инструментом для более детального изучения звездной обратной связи, чем это было возможно раньше », – говорит Маттео.

Используя свои [CII] По наблюдениям SOFIA, исследовательская группа обнаружила, что RCW 120 расширяется со скоростью 33 000 миль в час (15 км / с), что невероятно быстро для туманности. Благодаря такой скорости расширения команда смогла установить возрастное ограничение для облака и обнаружила, что RCW 120 намного моложе, чем считалось ранее. С помощью оценки возраста они смогли сделать вывод о времени, которое потребовалось для того, чтобы звездообразование на границе туманности началось после того, как сформировалась центральная звезда. Эти результаты предполагают, что процессы положительной обратной связи происходят в очень короткие сроки, и указывают на идею, что эти механизмы могут быть ответственны за высокие темпы звездообразования, которые происходили на ранних стадиях Вселенной.

Забегая вперед, команда надеется расширить этот тип анализа для изучения большего количества областей звездообразования. Маттео говорит: «Другие регионы, которые мы рассматриваем в обзоре FEEDBACK, находятся на разных стадиях эволюции, имеют разную морфологию, и в некоторых из них много звезд большой массы, а не только одна в RCW 120. Затем мы можем использовать эта информация позволяет определить, какие процессы в первую очередь вызывают инициирование звездообразования и как процессы обратной связи различаются между различными типами областей звездообразования ».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments