Туманность Омега (Мессье 17), также известная как туманность Лебедь из-за своего отличного внешнего вида, является одной из самых известных туманностей в нашей галактике. Расположенная примерно в 5500 световых лет от Земли в созвездии Стрельца, эта туманность также является одной из самых ярких и массивных областей звездообразования в Млечном Пути. К сожалению, туманности очень трудно изучать из-за того, как их облака пыли и газа скрывают их внутренности.
По этой причине астрономы вынуждены исследовать туманности на невидимой длине волны, чтобы лучше понять их состав. Используя стратосферную обсерваторию для инфракрасной астрономии (SOFIA), группа ученых из НАСА недавно наблюдала туманность Лебедь в инфракрасном диапазоне. То, что они обнаружили, многое раскрыло о том, как эта туманность и звездный питомник развивались с течением времени.
Чтобы было ясно, изучение звездообразующих туманностей, таких как M17, не простая задача. Для начала, он в основном состоит из горячего газообразного водорода, который освещается самыми горячими звездами, расположенными внутри него. Тем не менее, его самые яркие звезды могут быть трудно увидеть непосредственно, потому что они размещены в коконах из плотного газа и пыли. Его центральная область также очень яркая, и изображения, снятые на длинах волн видимого света, становятся перенасыщенными.
Таким образом, эта туманность и самые молодые звезды, которые живут глубоко внутри нее, должны наблюдаться в инфракрасном диапазоне. Для этого исследовательская группа использовала инфракрасную камеру слабых объектов для телескопа SOFIA (FORCAST), которая является частью объединенного телескопа NASA / DLR SOFIA. Этот телескоп размещается на борту модифицированного самолета Boeing 747SP, который регулярно выполняет его полет на высоту от 11600 до 13700 м (38 000–45 000 футов) для проведения наблюдений.
Эта высота помещает СОФИА в стратосферу Земли, где она подвергается атмосферным помехам на 99% меньше, чем наземные телескопы. Как объяснил Вангги Лим, научный сотрудник Ассоциации космических исследований университетов (USRA) из Научного центра SOFIA в Исследовательском центре Эймса НАСА:
«Современная туманность хранит секреты, раскрывающие ее прошлое; нам просто нужно уметь их раскрыть. София позволяет нам делать это, поэтому мы можем понять, почему туманность выглядит так, как сегодня ».
Благодаря инструменту SOFIA FORCAST команда смогла проникнуть сквозь завесу туманности Лебедь, чтобы обнаружить девять ранее неизвестных протозвезд - области, где облака туманности разрушаются, создавая новые звезды. Кроме того, команда подсчитала возраст различных областей туманности и определила, что они сформировались не сразу, а через несколько поколений звездообразования.
Считается, что центральный регион, поскольку он является самым старым и наиболее развитым, сформировался первым, за ним следуют северный район и южные регионы соответственно. Они также отметили, что в то время как северная область старше, чем южная, радиационный и звездный ветры от предыдущих поколений звезд разрушили там материал, тем самым предотвращая его коллапс с образованием следующего поколения звезд.
Эти наблюдения представляют собой прорыв для астрономов, которые десятилетиями пытаются узнать больше о звездах внутри туманности Лебедь. Как сказал старший научный сотрудник научного центра SOFIA Джим де Буазер, он сказал:
«Это самый подробный вид туманности, которую мы когда-либо видели на этих длинах волн. Это первый раз, когда мы видим некоторые из его самых молодых массивных звезд и начинаем по-настоящему понимать, как она превратилась в культовую туманность, которую мы видим сегодня ».
По сути, массивные звезды (подобные тем, что обнаружены в туманности Лебедь) выделяют столько энергии, что могут влиять на эволюцию целых галактик. Тем не менее, только 1% всех звезд являются такими огромными, что означает, что у астрономов очень мало возможностей для их изучения. И хотя инфракрасные исследования этой туманности проводились до использования космических телескопов, ни один из них не показал такой же уровень детализации, как SOFIA.
Составное изображение выше демонстрирует то, что захватила SOFIA, наряду с данными космического телескопа Гершеля и Спитцера, которые показывают красный газ на его краях (красный) и белое звездное поле соответственно. Они включали области газа (показаны синим цветом выше), которые нагреваются массивными звездами, расположенными рядом с центром, и пылевыми облаками (показаны зеленым цветом), которые нагреваются существующими массивными звездами и соседними новорожденными звездами.
Наблюдения также важны, видя, как SpitzerГлавный инфракрасный телескоп НАСА на протяжении более 16 лет должен выйти на пенсию 30 января 2020 года. В то же время SOFIA продолжит исследовать Вселенную на средних и дальних инфракрасных волнах, которые недоступны для других телескопов. , В ближайшие годы к нему присоединятся Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST) и Инфракрасный широкоугольный телескоп (WFIRST).
Узнав больше о строении и эволюции туманностей, астрономы надеются лучше понять формирование звезд и планет, химическую эволюцию галактик и роль магнитных полей в космической эволюции.
