Herschel rzuca nowe światło na powstawanie gwiazd we wczesnym wszechświecie :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Galaktyki karłowate - klucze do powstawania i ewolucji galaktyk, Lizbona, Portugalia

Polscy astronomowie odkryli nowy mechanizm tworzenia się gwiazd pulsujących

Pierwszy polski satelita naukowy pomoże w zrozumieniu wewnętrznej budowy największych gwiazd naszej galaktyki

Odwzorowywanie ciemnej materii w odległej gromadzie galaktyk

Rozbłyski gamma pomagają w odkryciu składu odległych galaktyk

Nowy sposób wyszukiwania kosmicznych soczewek ułatwia badanie odległych galaktyk

Czy gwiazdy w galaktykach powstają w następstwie gwałtownych i burzliwych połączeń czy raczej w toku bardziej stabilnych i łagodnych procesów? Dzięki analizie tysięcy galaktyk z ostatnich 11 mld lat historii kosmosu, prowadzonej przez obserwatorium kosmiczne Herschela Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), astronomowie po raz pierwszy byli w stanie odpowiedzieć na to nurtujące od dawna pytanie.

Uruchomione w maju 2009 r. obserwatorium kosmiczne Herschela to czuły, submilimetrowy teleskop dalekiej podczerwieni potrafiący wykryć i rozpoznać światło z niemal niewidocznych galaktyk, pochodzące z czasów od powstawania pierwszych galaktyk po dzień dzisiejszy. Gromadzenie danych rozpoczęto w lipcu tego samego roku, a na nowych zdjęciach widać powstawanie gwiazd w odległych galaktykach.

Gwiazdy zaczynają powstawać wewnątrz obłoków gazu i pyłu, w gęstych kokonach pyłowych, które chronią je do momentu "wyklucia". W jądrze będącym zaczątkiem gwiazdy, czyli we wspomnianym kokonie, siła ciążenia przyciąga gaz i pył do środka skupiska. To powoduje ogrzewanie się gazu, którego ciepło promieniuje w kosmos, zanim zarodek gwiezdny zakończy proces zapadania się i ostatecznego formowania.

W dzisiejszych galaktykach gwiazdy powstają w tempie raczej nieśpiesznym - przynajmniej tak wywnioskowali astronomowie na podstawie obserwacji galaktyk w obecnym wszechświecie. Od czasu do czasu interakcje między potężnymi galaktykami mogą wywołać intensywne procesy powstawania gwiazd, powodując znacznie szybszy wzrost liczby gwiazd.

Ale jak to wyglądało w przeszłości? Czy galaktyki doświadczały okresów wzmożonego powstawania gwiazd, czy też zawsze tworzyły gwiazdy w równym i spokojnym tempie? Dzięki dużemu teleskopowi i widmowemu zasięgowi, który obejmuje bardzo długie fale, obserwatorium kosmiczne Herschela umożliwiło astronomom zajrzenie w odległą przeszłość wszechświata i zebranie nowych wskazówek, które mogą pomóc odpowiedzieć na te pytania.

Dr David Elbaz z Commissariat ? l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) w Saclay we Francji wraz ze współpracownikami przeanalizował dane z Herschela i odkrył, że zderzenia galaktyk odegrały zaledwie poślednią rolę w doprowadzaniu do narodzin gwiazd w przeszłości - mimo iż przypadki połączeń były powszechniejsze we wczesnej historii wszechświata niż w nowszych epokach.

"Jedynie w tych galaktykach, które nie mają jeszcze dużych ilości gazu, potrzebne są kolizje, aby dostarczyć gaz i doprowadzić do wysokiego tempa powstawania gwiazd" - wyjaśnia dr Elbaz. "Galaktyki, które bardzo sprawnie tworzą gwiazdy są w większości rozbudowaną wersją 'zwykłych' galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna."

Badania oparły się na najgłębszych zdjęciach - wykonanych przez obserwatorium Herschela - obszarów GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey), dwóch starannie dobranych fragmentów nieba północnego i południowego. Idealnie nadają się do badania ewolucji galaktyk, ponieważ nie ma na nich żadnych jasnych gwiazd i nie są zanieczyszczone silnymi emisjami pochodzącymi z Drogi Mlecznej.

Astronomowie przyjrzeli się relacji między całkowitą wydajnością poczerwieni galaktyk, która ujmuje ilościowo aktywność związaną z powstawaniem gwiazd, a pomiarem emisji podczerwieni na długości fal około 8 um. Ta ostatnia, ze względu na bogate w węgiel ziarna pyłu zapełniające ośrodek międzygwiazdowy, jest dobrym wskaźnikiem przestrzennego zasięgu regionów powstawania gwiazd.

Wyniki badań pokazały, że większość galaktyk (około 80%) wykazuje ścisłą korelację tych dwóch wskaźników podczerwieni, niezależnie od odległości, jaka je od nas dzieli czy ich całkowitej jasności. Z drugiej strony wkład procesów łączenia się w powstawanie gwiazd we wszechświecie był pomniejszy, gdyż odpowiada zaledwie za około 20% źródeł wszystkich zbadanych fragmentów nieba.

"Herschel został zaprojektowany do badania historii powstawania gwiazd w skali czasu kosmicznego" - komentuje Göran Pilbratt, naukowiec pracujący nad projektem Herschel z ramienia ESA. Debata nad rolą procesów łączenia się w powstawaniu gwiazd toczy się od dziesiątek lat, a "te nowe obserwacje mogą teraz zmienić nasze postrzeganie historii wszechświata" - podsumowuje.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Powstawanie galaktyk i ich późniejsza ewolucja jest dziś tematem wielu konkurujących hipotez, w których próbuje się połączyć znane z nocnego nieba typy morfologiczne galaktyk w spójne "scenariusze" uwzględniające całą ich różnorodność. Tematami ściśle związanymi z tym zagadnieniem są m.in.: powstawanie gwiazd, scenariusz Wielkiego Wybuchu oraz wielkoskalowa struktura Kosmosu (np. gromady galaktyk). pełny tekst

Galaktyka burzy gwiazdowej galaktyka w której zachodzi wyjątkowo intensywny proces formowania nowych gwiazd w porównaniu z procesem powstawania gwiazd obserwowanym w większości galaktyk. Proces ten jest zwykle skutkiem kolizji lub bliskiego spotkania dwóch galaktyk. Przykładami galaktyk burzy gwiazdowej są Galaktyka Cygaro, Galaktyki Czułki czy IC 10. pełny tekst

Gromada otwarta grupa nawet do kilku tysięcy luźno połączonych grawitacją gwiazd (w odróżnieniu od gromad kulistych, które są ciasno skupione), powstałych z jednej olbrzymiej chmury molekularnej. Gromady otwarte znajdują się wyłącznie w spiralnych i nieregularnych galaktykach, gdzie wciąż odbywa się proces powstawania gwiazd. Zwykle ich wiek nie przekracza kilkuset milionów lat. Podczas swojej wędrówki wokół centrum galaktyki, gromady otwarte są narażane na bliski kontakt z innymi gromadami, chmurami gazu mogą wtedy widocznie zmieniać kształt lub nawet wytracać poszczególne gwiazdy. pełny tekst

Quasistar hipotetyczny typ gwiazd, który mógł istnieć we wczesnym Wszechświecie. W odróżnieniu od normalnych gwiazd, które swoje istnienie zawdzięczają zachodzącej w ich wnętrzu reakcji termojądrowej, quasistary zawierałyby w swym wnętrzu czarne dziury. Nazwa tego typu gwiazd (dosłownie "quasi-gwiazda", "obiekt gwiazdopodobny") nawiązuje do kwazarów (quasi-stellar objects), które mogły powstać w wyniku dalszej "ewolucji" quasistarów. pełny tekst

Promenada Gwiazd (potocznie Aleja Gwiazd) w Międzyzdrojach miejsce wzorowane na Holywoodzkim Bulwarze, gdzie gwiazdy kina amerykańskiego pozostawiają odciski swoich stóp oraz Alei Gwiazd w Cannes. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".