В то время как большинство новорожденных звезд скрыты под покровом газа и пыли, космическая обсерватория Планка - с ее микроволновыми глазами - может всматриваться под этим саваном, чтобы дать новое понимание формирования звезды. Последние изображения, выпущенные командой Планка, показывают две разные области звездообразования в Млечном Пути и в потрясающей детализации раскрывают различные физические процессы на работе.
«Посмотрев» на девять различных длин волн, Планк взглянул на области звездообразования в созвездиях Ориона и Персея. На верхнем изображении показана межзвездная среда в области туманности Ориона, где звезды активно формируются в большом количестве. «Сила очень широкого диапазона длин волн планка сразу же видна на этих изображениях», - сказал Питер Аде из Кардиффского университета, соавтор исследования Planck. «Красная петля, видимая здесь, - это петля Барнарда, и тот факт, что она видна на более длинных волнах, говорит нам о том, что она испускается горячими электронами, а не межзвездной пылью. Способность разделять различные механизмы выбросов является ключевой для основной миссии Планка ».
Ниже приведена сопоставимая последовательность изображений, показывающая область, где вблизи созвездия Персея образуется меньше звезд, иллюстрирует, как структура и распределение межзвездной среды могут быть получены из изображений, полученных с помощью Планка.
На длинах волн, где чувствительные приборы Планка наблюдают, Млечный Путь сильно излучает на больших площадях неба. Этот выброс возникает в основном в результате четырех процессов, каждый из которых может быть изолирован с помощью Планка. На самых длинных длинах волн, около сантиметра, Планк отображает распределение синхротронного излучения, обусловленного взаимодействием высокоскоростных электронов с магнитными полями нашей Галактики. На промежуточных длинах волн в несколько миллиметров в излучении преобладает ионизированный газ, нагреваемый вновь образованными звездами. На самых коротких длинах волн, около миллиметра и ниже, Планк наносит на карту распределение межзвездной пыли, включая самые холодные компактные области на заключительных стадиях коллапса, к образованию новых звезд.
«Настоящая сила Планка - это комбинация высокочастотных и низкочастотных инструментов, которые позволяют нам впервые распутать три передних плана», - сказал профессор Ричард Дэвис из Центра астрофизики Банка Джодрелла при Манчестерском университете. «Это само по себе представляет интерес, но также позволяет нам видеть космический микроволновый фон гораздо яснее».
После образования новые звезды рассеивают окружающий газ и пыль, изменяя окружающую среду. Тонкий баланс между образованием звезд и рассеиванием газа и пыли регулирует количество звезд, создаваемых любой галактикой. На этот баланс влияют многие физические процессы, включая гравитацию, нагрев и охлаждение газа и пыли, магнитные поля и многое другое. В результате этого взаимодействия материал перестраивается в «фазы», которые сосуществуют бок о бок. Некоторые области, известные как «молекулярные облака», содержат плотный газ и пыль, в то время как другие, называемые «перистыми облаками» (которые выглядят как тонкие облака, которые мы имеем здесь на Земле), содержат больше рассеянного материала.
Поскольку Планк может просматривать такой широкий диапазон частот, он впервые может одновременно предоставлять данные обо всех основных механизмах излучения. Широкое излучение Планка, необходимое для изучения космического микроволнового фона, также имеет решающее значение для изучения межзвездной среды.
«Карты Планка действительно фантастические», - сказал доктор Клайв Дикинсон, также из Университета Манчестера. «Это захватывающие времена».
Планк картирует небо с помощью своего высокочастотного прибора (HFI), который включает в себя полосы частот 100–857 ГГц (длины волн от 3 мм до 0,35 мм), и низкочастотного прибора (LFI), который включает полосы частот 30–70 ГГц (длины волн) от 10 мм до 4 мм).
Команда Planck завершит свой первый обзор всего неба в середине 2010 года), и космический корабль продолжит собирать данные до конца 2012 года, в течение которого он завершит четыре сканирования неба. Для получения основных космологических результатов потребуется около двух лет обработки и анализа данных. Первый набор обработанных данных будет предоставлен мировому научному сообществу к концу 2012 года.
Источник: ЕКА и Кардиффский университет
