Sterrekunde

Waarom kyk ons ​​na 'n infrarooi-teleskoop se spieël met ultravioletlig? (Herschel Space Observatory)

Waarom kyk ons ​​na 'n infrarooi-teleskoop se spieël met ultravioletlig? (Herschel Space Observatory)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Terwyl daar met die skakel geklik is vir Waar is Herschel-ruimteteleskoop in 2013 heen? Ek het die Time Magazine-artikel Two Telescopes to Meet the Big Bang van 2009 raakgeloop, wat die onderstaande lêerfoto met die onderskrif wys:

Herschel se spieël met 'n deursnee van 3,5 m word met ultraviolet lig gekontroleer in die Europese Ruimtehawe in Kourou, Frans-Guyana. T VALLEE / AFP / Getty

Volgens die Herschel Space Observatory van Wikipedia beslaan die teleskoop 'n golflengte van ver-infrarooi tot sub millimeter golwe; 55-672 urn.

Waarom moet die spieël se figuur dan 200 keer kleiner wees in die ultraviolet golflengte? Selfs sigbare lig sou geriefliker gewees het, en daar sou verskeie IR-bande moes wees waar samehangende bronne en beeldopspoorders selfs in die vogtige klimaat in Frans-Guyana werk.


Herschel neem Andromeda se verlede en toekomstige sterre waar

Herschel in die ruimte, naby sy spieël. Krediete: ESA (Beeld deur AOES Medialab)

Onlangs het die infrarooi Herschel Space Observatory 'n reeks pragtige infrarooi beelde van Andromeda met hoë resolusie geneem. Dit is die eerste keer dat ons M31 op hierdie golflengtes met so 'n hoë resolusie kan sien. Die kwaliteit en sensitiwiteit van die Herschel-data is so goed dat wetenskaplikes die eienskappe van individuele streke in Andromeda so min as ongeveer 400 ligjare kon bestudeer.

Die Andromeda-sterrestelsel, ook bekend as M31, is ons grootste buurman. Dit is, in astronomiese terme, baie naby ons 'slegs' 2,2 miljoen ligjare. Dit gee sterrekundiges die unieke geleentheid om 'n sterrestelsel, wat nie ons Melkweg is nie, in detail te bestudeer. Onlangs het die infrarooi Herschel Space Observatory 'n reeks pragtige infrarooi beelde van Andromeda met hoë resolusie geneem. "Dit is die eerste keer dat ons M31 op hierdie golflengtes met so 'n hoë resolusie kan sien", sê dr Jacopo Fritz, wat werk in die Centro de Radioastronomía y Astrofísica in Morelia, Mexiko. Hy is die hoofondersoeker van die HELGA-span (die Herschel-uitbuiting van die plaaslike Galaxy Andromeda-span) wat M31 waargeneem het.

Trouens, wanneer ons 'n voorwerp waarneem, hang die detailvlak wat ons kan onderskei, krities af van die golflengte waarop ons waarneem (infrarooi, in hierdie geval) en van die deursnee van die spieël van die teleskoop. Tot nou toe het alle infrarooi teleskope 'n relatiewe klein spieël gehad, wat die oplossing van die waarnemings beperk het. Herschel, met sy 3,5 m-spieël, is die grootste teleskoop wat tot dusver in die ruimte gestuur is. Dit het sy waarnemings op 'n afstand van 1,5 miljoen km van die aarde af gedoen. "Dit", voeg Jacopo Fritz by, "laat die teleskoop baie koud wees, ongeveer -190 grade Celsius, 'n vereiste om op infrarooi golflengtes te werk."

Saam met beelde wat op verskillende golflengtes geneem is - ultraviolet, sigbaar en naby infrarooi - het hierdie nuwe data die lede van die HELGA-span in staat gestel om 'n volledige prentjie op te stel van die komponente wat 'n sterrestelsel vorm: sterre, gas en stof. Hierdie versameling data, wat 'n groot deel van die elektromagnetiese spektrum dek, laat sterrekundiges bestudeer waar hierdie verskillende komponente geleë is en hoe dit met mekaar kommunikeer. Maar nou, met behulp van sulke gedetailleerde beelde, kan sterrekundiges ook bestudeer waarom ons in die meeste sterrestelsels wat ons waarneem baie goed gedefinieerde verbande vind tussen hul eienskappe soos die massa van hul sterre en die aantal nuutgevormde sterre, of die inhoud van gas en stof.

"Die kwaliteit en sensitiwiteit van die Herschel-data is so goed dat ons die eienskappe van individuele streke in Andromeda so min as ongeveer 400 ligjaar kon bestudeer", sê Sébastien Viaene, PhD-student aan die Gentse Universiteit in België. Saam met die ondersoekers van die HELGA-samewerking het hy die lig van 10000 van sulke 'klein' streke ontleed. "Deur die lig wat deur baie golflengtes uit hierdie streke uitgestraal word, te bestudeer, het ons iets heeltemal teen-intuïtiefs gevind, wat ons nie verwag het nie," gaan Sébastien voort. "Sterrekundiges glo dat die stof wat die ruimte tussen sterre in sterrestelsels deurdring, hoofsaaklik verhit word deur onlangs gebore, massiewe sterre. Dit is baie helder en straal baie ultravioletstraling uit, wat baie doeltreffend is om die stof te verhit. Daarom word stof vrygestel. word baie gereeld gebruik om die hoeveelheid nuwe sterre wat 'n sterrestelsel voortbring te bereken. In die uitputting van M31, waar die stoftemperatuur sy maksimum bereik, sien ons dat die stof hoofsaaklik deur die ouer sterre verhit word. '

Hierdie bevinding waarsku nie net sterrekundiges oor die rol van ou sterre, dikwels verwaarloos, in die interaksie met die interstellêre medium nie, maar dit help hulle ook om meer insigte te kry oor wat binne 'n sterrestelsel aangaan. Hoe sterrestelsels soos Andromeda en die Melkweg gevorm en ontwikkel is, is een van die uitstaande vrae in die sterrekunde. Een manier om insig in hierdie saak te kry, is deur die verband tussen die strukturele en fisiese eienskappe van sterrestelsels te bestudeer. Die tempo waarteen nuwe sterre gevorm word, is byvoorbeeld omgekeerd eweredig aan die sterrestelsel. Net so is die stofinhoud omgekeerd eweredig aan die sterre massa. 'Hierdie korrelasies', sê prof. Maarten Baes, lid van die HELGA-span aan die Universiteit Gent, 'noem astronome' skaalverhoudings '. Waarom sterrestelsels hierdie verhoudings volg, is 'n ope vraag, maar met hierdie studie het ons gevind dat die oorsprong daarvan is 'n plaaslike aard. Dit wil sê, die individuele streke van Andromeda wat ons ontleed het, tree op met betrekking tot hierdie verhoudings asof dit klein sterrestelsels op hul eie is. '

Hierdie resultate is onlangs in die tydskrif gepubliseer Sterrekunde & Astrofisika, en die beelde van die studie is gekies vir die voorblad van die tydskrifuitgawe.


Die sonnestelsel

Behalwe om na baie ver voorwerpe te kyk, is Herschel se instrumente gebruik om na planete, komete en asteroïdes in ons eie sonnestelsel te kyk.

As ons na 'n planeet in sigbare lig kyk, sien ons sonlig wat deur die planeet weerkaats word. Maar op die veel langer golflengtes wat Herschel waargeneem het, sal ons termiese straling sien wat deur die planeet self uitgestraal word. Hoe verder weg van die son, hoe kouer die planeet, soos hieronder getoon.

Herschel kon nie eintlik na die innerlike planete, Venus en Mercurius, kyk nie, want hulle is te naby aan die son en die spieël van Herschel moet altyd in die skadu van sy sonskerm gehou word, maar al die ander planete, Jupiter, Saturnus, Uranus , en Neptunus sal bestudeer word. Hulle het 'n temperatuur tussen 70 - 220 K, sodat dit nie in die sigbare gebied gloei nie, maar op langer golflengtes prominent vertoon.

Behalwe vir Jupiter, kon Herschel se beeldkwaliteit, wat bepaal word deur die golflengte en die grootte van die teleskoop, nie gedetailleerde foto's neem nie - Herschel kyk tegelyk na die hele skyf van die planeet. Die onderstaande diagram toon die pixelgrootte van Herschel met 'n golflengte van 200 mikron in vergelyking met die skynbare groottes van die planete.

Mars: Sommige waarnemings van Mars is met PACS en SPIRE gedoen, maar hierdie instrumente was so sensitief dat Mars veroorsaak het dat die detektore te blootgestel is - net soos 'n videofoto wat versadig raak as dit na 'n baie helder lig kyk. Maar die HIFI-instrument was ideaal om die dun atmosfeer van Mars te ondersoek, en dit kon die teenwoordigheid van molekules soos metaan en water in die atmosfeer opspoor.

Uranus en Neptunus: Emissie van Uranus en Neptunus by verskillende golflengtes in die Herschel-reeks kom van verskillende vlakke in hul atmosfeer, dus sal sensitief wees vir eienskappe soos temperatuur, druk en samestelling en hoe dit met die hoogte verskil. Die opsporing van molekules op verskillende hoogtes bied inligting oor hoe konveksie en winde gasse in die atmosfeer beweeg - met ander woorde, ons kan die weer diep in die atmosfeer van die reuse-planete ondersoek. Gasse soos water, metaan, koolstofmonoksied en ammoniak is teenwoordig en vertoon deur kenmerkende spektrale eienskappe op bepaalde golflengtes.

Die diagram aan die linkerkant toon 'n teoretiese model van hoe die spektrum van Neptunus daar uitsien, soos waargeneem deur SPIRE. Deur die werklike waarnemings met sulke modelle te vergelyk, het ons baie geleer oor die struktuur en samestelling van Neptunus se atmosfeer. Uranus is gebruik as 'n standaard "kalibrasie" bron deur die SPIRE instrument - met ander woorde, die helderheid van ander bronne waargeneem deur SPIRE (sterrestelsels, sterre, komete, ens.) Is gemeet deur dit met Uranus te vergelyk. Die rede vir die keuse van Uranus as die standaard kalibrasiebron is dat ons al baie akkuraat geweet het hoe warm dit is. Dit is 'n gelukkige toeval dat dit die beste keuse is, aangesien Uranus die eerste keer deur William Herschel self ontdek is.

Komete: Komete is balletjies stof, rots en ys wat oorgebly het van die vorming van die sonnestelsel. Deur hulle te ondersoek, kan ons leer oor die grondstof waaruit die son en die planete gevorm het. Herschel het komete gekyk en die termiese straling van die kern opgespoor en die spektrale eienskappe van die gasse wat uit die kern verdamp as die komeet naby die son kom. Water is veral belangrik om die vroeë ontwikkeling van die sonnestelsel te rekonstrueer en vas te stel of komete die bron van water en chemikalieë voor die lewe op die primitiewe aarde was. Dit is nog 'n aangename verbintenis met die Herschel-familie dat Caroline Herschel, suster van William, self bekend geword het as die ontdekker van agt komete.

Asteroïdes en dwergplanete: Asteroïdes is klonte rots wat oorgebly het vanaf die vroeë stadiums van die sonnestelsel. Die meeste bekende asteroïdes is tussen die wentelbane van Mars en Jupiter te vinde, maar daar is onlangs ontdek dat daar 'n groot aantal asteroïdes baie verder van die son af is, verby die baan van Neptunus. Dit is sogenaamde trans-Neptuniese voorwerpe waarvan ons nie baie weet nie, maar ons glo dat dit oorblyfsels is van die primitiewe planeet-skyf waaruit die sonnestelsel gevorm het. Sommige van hulle is groot genoeg om die naam "dwergplanete" te kry. Trouens, Pluto, wat vroeër as 'n planeet geklassifiseer is, is onlangs afgeskuif na die status van 'n dwergplaneet. Die onderstaande foto's toon die ligging van die trans-Neptuniese gordel en die grootte van sommige bekende dwergplanete in vergelyking met die aarde se.

Omdat hulle tot dusver van die Son is, is die trans-Neptuniese asteroïdes en dwergplanete baie koud (ongeveer 40 grade bo absolute nul) - maar dit is eintlik warm genoeg om lig op Herschel-golflengtes uit te straal. Die diagram links toon die verwagte termiese spektrum wat Herschel sou kon meet vir dwergplanete van verskillende groottes en afstande van die aarde af.

Deur hierdie asteroïdes met Herschel op te spoor, kon ons bepaal hoe groot dit is en waaruit hul oppervlakrots bestaan. In sommige gevalle word asteroïdes en dwergplanete gevind wat om mekaar wentel, en deur hul bewegings te bestudeer, kan die massa van die voorwerpe gevind word. Met Herschel wat die grootte meet, kan die digtheid dan geskat word, sodat ons iets kan leer oor waaraan die binnekant bestaan.


HabEx

Die Habitable Exoplanet Observatory (HabEx) is ontwerp om presies te doen wat sy naam aandui: om potensieel bewoonbare eksoplanete rondom sonagtige sterre waar te neem.

Terwyl hy soek na & quotbiosignatures & quot, soos water en metaan, wat kan dui op die teenwoordigheid van lewe op 'n ander planeet, sou HabEx ook die eerste teleskoop word wat direk 'n Aarde-agtige exoplaneet voorstel. Om as potensieel en aardagtig beskou te word, moet 'n eksoplaneet aardig of rotsagtig wees en om sy ouerster wentel in die bewoonbare sone, waar die temperatuur reg is vir vloeibare water.

HabEx sal 'n groot, sonneblomvormige & quotstarshade & quot gebruik om lig van sterre met planete te blokkeer, sodat die teleskoop flou eksoplanete in ongekende besonderhede kan bestudeer. Die HabEx-teleskoop self sou 'n deursnee van 4 tot 8 m (13 tot 26 voet) hê en mdash NASA bestudeer nog steeds verskillende ontwerpopsies met verskillende groottes en mdash, maar die sterrekleur sal veel groter wees, met 'n deursnee van 236 voet (72 m).

Benewens die versameling van beelde met sigbare lig, sou HabEx ook ultraviolet- en infrarooi-waarnemings van die kosmos doen, wat hierdie sterrewag nuttig sou maak vir meer as net eksoplanetnavorsing. Met behulp van dieselfde instrumente wat hy sou gebruik vir die bestudering van eksoplanete, kon HabEx ook sterre en sterrestelsels waarneem en in kaart bring, die uitbreiding van die heelal bestudeer en donker materie ondersoek.


HSO (Herschel Space Observatory)

HSO is 'n infrarooi-astronomie-missie, die vierde en laaste & ldquoCornerstone & rdquo-missie van die Horizon 2000-program van ESA (European Space Agency). In 1997 het die Wetenskaplike Programkomitee van ESA die Herschel (EERSTE) missie bevestig. In Desember 2000 is die voormalige EERSTE sending (Far Infrared and Submillimeter Telescope) herdoop tot & ldquoHerschel & rdquo ter ere van Brittanje se baanbrekende sterrekundiges William en sy suster Caroline Herschel. In 1800 het Sir William Herschel (1738-1822) getoon dat die elektromagnetiese spektrum verder strek as die sigbare ligreeks wat nou bekend staan ​​as die & ldquoinfrarooi& rdquo-streek. 1) 2)

Die hoofdoelstellings van die missie is om:

& bull Bestudeer die vorming van sterrestelsels in die vroeë heelal en die daaropvolgende evolusie daarvan

& bull Ondersoek die skepping van sterre en hul interaksie met die interstellêre medium

& bul Let op die chemiese samestelling van die atmosfeer en oppervlaktes van komete, planete en satelliete

& bul Ondersoek die molekulêre chemie van die heelal.

Met 'n primêre spieël van 3,5 m in deursnee, is Herschel die grootste infrarooi teleskoop met diafragma wat tot dusver in die ruimte gestuur is. Met sy vermoë om oor die verre infrarooi en submillimeter golflengtes (55 - 672 en micrometer, die hele FIR-gebied) waar te neem, sal Herschel waarnemingsdata verskaf wat voorheen onverkrygbaar was. In die besonder sal HSO 'n ongekende blik op die koue heelal hê, wat die gaping oorbrug tussen wat vanaf die grond en vroeëre ruimtemissies van hierdie soort waargeneem kan word. Infrarooi straling kan die gas- en stofwolke binnedring wat voorwerpe van optiese teleskope verberg, en diep in stervormende streke, galaktiese sentrums en planetêre stelsels kyk. Koeler voorwerpe, soos klein sterretjies en molekulêre wolke, en selfs sterrestelsels wat in stof gehul is, en wat skaars optiese lig uitstraal, kan ook in die infrarooi sigbaar wees. 3) 4) 5) 6)

Heelwat voorpunttegnologie is bekendgestel om hierdie ambisieuse missie moontlik te maak.

Agtergrond: Die belangrikste wetenskaplike doelwitte, missievereistes en tegnologiese behoeftes vir Herschel is reeds in die 1980's vir die eerste keer bespreek in 'n tyd toe die Verenigde State-Nederlands-Brits IRAS (InfraRed Astronomical Satellite, lanseer 25 Januarie 1983) het satelliet infrarooi-ruimte-astronomie ingewy deur 250,000 kosmiese infrarooi-bronne en groot gebiede met uitgebreide emissie te karteer. Op 19 November 1995 het ESA sy ISO (Infrarood Space Observatory) wat 'n meer gedetailleerde insig en nuwe ontdekkings van die infrarooi lug moontlik gemaak het. In Augustus 2003 begin NASA SIRTF (Ruimte-infrarooi teleskoopfasiliteit - SIRTF is hernoem na Spitzer Ruimteteleskoop in Desember 2003), 'n ruimtegebore, kriogenetiese verkoelde infrarooi sterrewag. As die vierde belangrike wetenskaplike missie van ESA (hoeksteen), bou Herschel voort op die sukses van hierdie vroeëre missies deur die eerste te wees om die spektrale dekking uit te brei na die FIR (Far-Infrared) en submillimeter golflengtes (Verw.

Figuur 1: Vertolking van die kunstenaar van die Herschel-ruimtetuig (beeldkrediet: ESA)

ESA se hoofaannemer vir Herschel is TAS (Thales Alenia Space), Cannes, Frankryk, wat 'n konsortium van industriële vennote gelei het met EADS Astrium (Friedrichshafen, Duitsland) wat verantwoordelik is vir die loonvragmodule, en die TAS-industrie (Turyn, Italië) verantwoordelik vir die diensmodule. EADS Astrium (Toulouse, Frankryk) het die teleskoop voorsien. Daar is ook 'n aantal subkontrakteurs versprei oor die hele Europa. - Die afskop vir die industrie was in April 2001 en die voorlopige ontwerpoorsig (PDR) is einde 2002 gesluit, terwyl die kritieke ontwerpoorsig (CDR) teen middel 2004 voltooi is. 7) 8) 9) 10)

Die Herschel-satelliet is 'n lang silinder, ongeveer 7,5 m hoog en 4,0 m breed. Die ruimtetuig het 'n modulêre ontwerp, bestaande uit die EPLM (Uitgebreide loonvragmodule) en die SVM (Diensmodule).

& bull Die EPLM bestaan ​​uit die PLM & lsquoproper & rsquo met die supervloeiende heliumkryostaat & ndash gebaseer op die bewese suksesvolle ISO (International Space Observatory, 'n 60 cm infrarooi teleskoop van ESA met 'n bekendstelling in 1995) en tegnologie wat die HOB (Herschel Optical Bench) met die instrument FPU's (Focal Plane Units), en die ondersteuning van die teleskoop, die SS (Sunshield / Sunshade) en toerusting wat verband hou met loonvrag.

& bull Die SVM huisves & lsquowarm & rsquo loonvrag-elektronika, en bied die nodige & lsquoinfrastructure & rsquo vir die satelliet soos krag-, houdings- en baanbeheer, die aan boord van datahantering en opdraguitvoering, kommunikasie en veiligheid.

Die SVM word gevorm deur 'n agthoekige doos wat rondom 'n kegelvormige buis (kegel) gebou is:

- Die SVM huisves die toerusting van die lugvaart- en dienssubstelsels, die warmte-eenhede (WU) vir HIFI-, PACS- en SPIRE-instrumente. Die Herschel SVM is ontwerp om die vereiste meganiese en termiese omgewings tydens die lanseer- en in-baanfases te voorsien aan die verskillende toerusting en instrumente wat daarin geïnstalleer is.

- Die SVM ondersteun die PLM-kryostaat-steunbinding bo-op die kegel. Dit ondersteun ander PLM-items as die SVM-skild vir stralende ontkoppeling tussen SVM en kryostaat, en SS (Sunshield en Sunshade) -ondersteuning (beide bo-op die keël en die boonste sluitpanele).

- Die SVM verseker die meganiese skakel met die lanseerder deur die koppelvlakring en verseker dus die hooflaaipad tydens die lansering.

Figuur 2: Die SVM-akkommodasie van warm eenhede (TAS, ESA)

Die ACMS (Attitude Control and Measurement Subsystem) gebruik 'n ster-tracker (STR) vir houdingswaarneming. 'N Absolute wysfout van & lt 3.7 boogsek word vereis. Die stertracker word aangevul deur die CRS (Coarse Rate Sensor), SAS (Sun Acquisition Sensor) en die AAD (Attitude Anomaly Detector). Die houding word geskat aan die hand van die meting van die stertspoorsnyer en 'n akkurate gyroscoop en word beheer deur die reaksiewiele van die RWS (Reaction Wheel Subsystem). Vanweë 'n tipiese duur van waarnemings met 'n instrument van minder as 'n paar uur, word verwag dat momentumstorting nie die wetenskaplike waarnemings sal beïnvloed nie. Alle ACMS-toestelle word deur die ACC (Attitude Control Computer) beheer met behulp van die ACMS-bus of afsonderlike koppelvlakke (Figuur 3).

Die STR-toestel wat aan boord van die Herschel-ruimtetuig gebruik is, is gebou deur Selex Galileo (voormalige Galileo Avionica), en is basies 'n videokamera met 'n FOV van 16,4 & ordm x 16,4 & ordm en 'n beeldverwerkingseenheid wat sterveldbeeldbeelde interpreteer om te bepaal inligting oor die ruimtetuig se houding, gemeet met betrekking tot die J2000 traagheidsverwysingstelsel. Twee identiese eenhede is saam aan die onderkant van die kriostat gemonteer en word in koue oortolligheid bedryf om die termiese vervorming te verminder wat die relatiewe belyning tussen hul sig en die teleskoop, wat langs dieselfde ruimtetuigas gerig is, kan versteur. kyk in die teenoorgestelde rigting (dws & ndashX vir die STR en + X vir die teleskoop). Die kern van die STR is 'n thermo-elektries verkoelde CCD (512 x 512 pixels) en 'n ASIC wat al sy lae-vlak real-time digitale funksies bied, tesame met 'n paar voorverwerkingsbewerkings. Alle hoëvlakfunksies word bestuur deur sagteware wat permanent in PROM- en EEPROM-geheue gestoor word en word uitgevoer binne 'n ERC32-mikroprosessor, wat data by 4 Hz op die ACC & rsquos 1553-databus uitvoer. 11)

Die gyroscoop (GYR), gebou deur Northrop Grumman, bestaan ​​uit vier eenhede HRG (Hemispherical Resonator Gyro), elk gevoelig vir snelhede rondom een ​​as, geïntegreer in 'n enkele gyro-pakket wat direk op 'n skuifmuurpaneel van die diensmodule gemonteer word. Die vier HRG's is gerangskik in oortollige oktaedriese tetrad-konfigurasie sodat enige drie van vier asse waarneembaar is aan drie ortogonale asse. Elke HRG het sy eie stel bufferelektronika wat sy seine na 'n seinverwerker oordra via een van die twee oortollige elektroniese eenhede (GYR-E). Elke gyrosnelheidsignaal word dan deur die seinverwerkers bereken en word met 4 Hz as 'n opgehoopte hoek en 'n tydkaartjie deur die GYR-E na die ACC & rsquos 1553-databus gestuur. Die seinverwerker bied ook presiese termiese beheer vir elke HRG, via toegewyde beheerkanale vir verwarmer, terwyl die ruimtetuig & rsquos-diensmodule aktiewe termiese beheer bied vir die onmiddellike omgewing van GYR & rsquos, via termistors op die eenheid en rsquos-monteerplaat.

Figuur 3: Oorsig van die avionika-substelsel (beeldkrediet: TAS)

Legende vir Figuur 3: CRS (Coarse Rate Sensor Assembly), SAS (Sun Acquisition Sensor), AAD (Attitude Anomaly Detector)

Herschel-wetenskaplike waarnemings word op drie verskillende houdingswyses gedoen:

- fyn wys, om na vaste teikens te staar

- lynskanderings, om groot dele van die lug te karteer

- rasterskanderings, om groot dele van die lug te beeld via 'n reeks fyn aanwysings (selde gebruik).

Na die verifiëring van die prestasie van die ACMS in die baan tydens die inbedryfstellingsfase van die diensmodule, wat geopenbaar en reggestel is vir inmenging deur die termiese beheer van die Gyro-eenheid (skaalbare traagheidsverwysingseenheid), is die rigting akkuraatheid tydens verskillende veldtogte gemonitor en verbeter ( Verw. 11).

Die ervaring tydens vlug tydens Herschel-operasies het die algehele wysprestasie van die ACMS (Attitude Control and Monitoring System) tot 'n faktor 4,5 beter as die vereistes moontlik gemaak. Na die identifisering en regstelling van steuring van die eksterne verwarmers van die GYR-boks, wat inderdaad 'n oortreding van die AME (Attitude Measurement Error) veroorsaak het, is verdere stapsgewyse verbetering van hoofsaaklik die APE (Absolute Pointing Error) bereik deur die verwydering van warm pixels op die CCD van die Star Tracker, deur die kennis aan boord van die brandpunt en die CCD-eienskappe te korrigeer, en uiteindelik deur 'n opruiming van die boord- & ldquostar-katalogus & rdquo (Verw. 11).

Herschel neem nou (2012) waar met 'n akkuraatheid in die volgorde van & lt 1 boogsek vir die APE (Absolute Pointing Error). Die huidige absolute puntprestasie word gemeet as APE

0,8-0,9 boogsek (1 & sigma) sedert OD1011 (Operasionele dag 1011). 12)

RCS (Reaksiebeheerstelsel): Die RCS op die Herschel-ruimtetuig is verantwoordelik vir die voorsiening van al die nodige kragte en wringkragte om die hoekmomentum van die ruimtetuig te verander. Dit word gebruik om alle manoeuvres in die baan uit te voer, insluitend dié vir baanoordrag, invoeging en instandhouding en vir houdingsbeheer. Die Herschel RCS bevat twee opgaartenks vir dryfmiddels, twee grendelkleppe en 'n drukaansluiter, en 12 stuwers (6 nominale plus 6 oortollige). Die brandstof wat verkies word vir die stuwers is hidrasien.

Die CDMU (Command and Data Management Unit) is die hoof-OBC van die CDMS (Command and Data Management System) met behulp van die 1553-busprotokol en 'n toegewyde pakketstruktuur vir koppeling met alle substelsels. Die data-koppelvlakke met die verskillende substelsels word verskaf deur: die DPU's (dataverwerkingseenhede) vir die sensorkomplement, die CCU (Cryostat Control Unit), die PCDU (Power Control and Data Unit) en die XPND (Transponder). Die massa-geheue op die CDMU het 'n kapasiteit van 25 GByte (EOL) en is versoenbaar met die behoeftes van die missievereiste wat outonome bedrywighede van tot 48 uur vereis. Die CDMU en die ACC bevat die ingeboude sagteware. Albei is gebaseer op 'n ERC-32-mikroprosessor wat via die 1553 B-koppelvlak gekoppel is.

Figuur 4: Foto van die CDMU (links) en die ACC (regs), beeldkrediet: Saab Ericson Space, Austrian Aerospace

RF-kommunikasie: Die substelsel is 'n volledige X-bandstelsel in downlink en uplink (dws TT & ampC en loonvragdata) met die grondstasies, wat 'n hoë downlink-tempo van tot 1,5 Mbit / s by L2 bied om die wetenskaplike data gedurende die daaglikse telekommunikasie van 3 uur af te laai. periode (die gemiddelde datasnelheid van die sensorkomplement is 130 kbit / s). Die substelsel bestaan ​​uit twee X-band transponders wat GMSK modulasie ondersteun, 2 TWTA (Travelling Wave Tubes Assemblies) met elk 35 W krag, die MGA (Medium Gain Antenna) vir hoë datatempo-oordrag, LGA's (Low Wain Antennas) om omni te verseker rigtinggewende dekking (2 antennas op Herschel). Die RFDN (Radio Frequency Switching Network) laat toe om nominale en oortollige RF-kettings aan die verskillende antennas te koppel. 13)

Nominale kontakperiodes tussen 'n grondstasie en die Herschel-ruimtetuig word vir 3 uur per dag beplan, wat DTCP (Daily Telecommunication Period) genoem word. Om outonome bedrywighede te verseker, is twee hoofmeganismes geïmplementeer:

- 'n Werkskeduleringsmeganisme wat beheer is oor die geprogrammeerde operasies van die ruimtetuig, insluitend die instrumente

- 'n Foutbeveiligingstelsel en hoofsaaklik die FDIR (mislukking opsporing, identifikasie en herstel) -stelsel en 'n veilige werking van die ruimtetuig, insluitend die instrumente in geval van mislukking, te waarborg.

Die ruimtetuig- en rsquos-huishouding en wetenskaplike data word van die ruimtetuig afgelaai en vanaf die ontvangstasie na die MOC (Mission Operations Centre) in ESOC (Darmstadt, Duitsland) gelei, en van daar na die HSC (Herschel Science Center) by ESAC (ESA / European) Space Astronomy Center) in Villafranca, Spanje. Hier word die data verwerk, in die Herschel Science Archive geargiveer en aan die waarnemers beskikbaar gestel.

Relevante data word versprei na die instrumentbeheersentrums, waar dit gebruik word om instrumentvertonings te monitor en te optimaliseer. Die Herschel-instrumentbeheersentrums is:

& bul PACS: MPE (Max Planck Instituut vir Buiteaardse Fisika), Garching, Duitsland

& bull SPIRE: RAL (Rutherford Appleton Laboratory, Didcot, UK)

& bull HIFI: SRON Nederland Instituut vir Ruimte-navorsing, Groningen, Nederland.

& bull 'n Bykomende sentrum is die NASA Herschel Science Center, geleë in die California Institute of Technology Infrarood Processing and Analysis Center, Pasadena, Kalifornië, VSA.

Tydens LEOP (Launch and Early Orbit Phase) word die satelliete (Herschel en Planck) 22 uur per dag gemonitor met ESA & rsquos Deep Space Stations in New Norcia, naby Perth, Australië (primêre grondstasie), Cebreros, Spanje, Perth, Australië en Kourou, Frans-Guyana. 14) 15)

EPLM (Extended Payload Module), SVM (Service Module)

Ruimtetuig loods massa, krag

7,5 m (hoog), 4 m x 4 m algehele deursnit

0,24 boogsek relatiewe rigting akkuraatheid oor 1 minuut
2.1 boogsek absolute wys akkuraatheid
SRPE (Ruimtelike relatiewe aanwysingsfout) = 2,44 boogsek

Plat, vaste panele met drievoudige aansluiting, GaAs-selle,
Sonkragarea: ongeveer 12 m 2

39 Ah litiumioonbatterye

3 jaar nominaal vanaf die einde van die inbedryfstellingsfase

Cassegrain-ontwerp, 3,5 m primêre en 0,3 m sekondêre spieël

2 lae wins antennas, 1 medium wins antenna

Lissajous wentel op 'n gemiddelde afstand van 800 000 km vanaf L2

Tabel 1: oorsig van die belangrikste ruimtetuigparameters

Figuur 5: Skematiese weergawe van die Herschel-ruimtetuig en die belangrikste komponente daarvan (beeldkrediet: ESA) 16)

EPLM (uitgebreide loonvragmodule):

Die EPLM is bo-op die satellietbus, die SVM (Service Module) gemonteer en bestaan ​​uit die krioostaat wat die instrumente se fokusvlakeenhede (FPU) en die Herschel-teleskoop bevat.

Herschel maak staat op die suksesvolle ISO-kryostatietegnologie met 'n lewensduurvereiste van cryostat van 3,5 jaar. Vanaf L2 sal die son en die aarde altyd in dieselfde algemene rigting in die lug wees, wat dit moontlik maak om die ruimtetuig te ontwerp om 'n & lsquowarm & rsquo en 'n & lsquocold & rsquo kant te hê. Hierdie feit het die termiese ontwerp geoptimaliseer, insluitend die toerusting van die CVV (Cryostat Vacuum Vessel) met verkoelers aan die & lsquocold & rsquo-kant, wat die buitetemperatuur van die cryostat aansienlik verlaag. Die gevolglike helium-afkooksyfer vir Herschel, net meer as 2 mg s -1, is slegs ongeveer die helfte van die van ISO, terwyl die fraksie van die totale kriogeen-hitte-lading wat deur die wetenskaplike lading bygedra word, verdubbel het tot

Herschel & rsquos supervloeiende heliumtenk, waar die helium op sy kooktemperatuur gehou word (1,65 K of & ndash271.5 & ordmC). Die helium koel die fokusvlak-eenheid van die wetenskaplike instrumente en die drie termiese skilde af. Die vloeistof kook en produseer gas wat stadig uit die tenk in pype rondom die loonvloei vloei en dit afkoel tot tussen 1,7 K (& ndash 271,4 & ordmC) en 4 K (& ndash 269 & ordmC).

Figuur 6: Foto van die kriostat-vakuumvat (links) en die kriostat (regs) by ESA / ESTEC (beeldkrediet: ESA)

Die detektor-FPU's (Folcal Pane Units) van al drie wetenskaplike instrumente wat in die CVV geleë is, is op die optiese bank bo-op die supervloeiende heliumtenk gemonteer en word deur die krioostaat afgekoel. Hierdie gevorderde vakuumkolf is gevul met 2367 liter supervloeiende helium tydens die lansering, by temperature onder & ndash 271 & ordmC. Verdere verkoeling tot 0,3 K & ndash is nodig vir die SPIRE- en PACS-bolometriese detektors ('n bolometer is 'n toestel wat klein hoeveelhede termiese straling kan opspoor en meet).

Die kryostaat, met die grootste ruimtelike dewar tot nog toe, speel 'n sleutelrol in die Herschel-missie omdat dit die leeftyd van die sterrewag bepaal. Die helium verdamp teen 'n konstante tempo en word die tenk geleidelik leeggemaak. As alles verby is, sal die instrumente se temperatuur begin styg en sal Herschel nie meer waarneem nie. Die gegewens daarvan sal sterrekundiges egter dekades lank besig hou.

Figuur 7: bo-aansig van die Herschel-fokusvlak met die fokusvlak-eenhede (FPU's) van die drie wetenskaplike instrumente (beeldkrediet: ESA)

Die Herschel-teleskoop is vervaardig van innoverende materiale wat belangrike tegnologiese prestasies verteenwoordig. Die vereistes vereis 'n stywe (optiese en meganiese stabiliteit) en liggewig primêre spieël met 'n deursnee van 3,5 m met 'n oppervlakdigtheid van & lt 30 kg / m 2. Daarbenewens was 'n diffraksie-beperkte uitvoering nodig vir die kortste golflengte. Die totale WFE (Wave Front Error) van die teleskoop is op 6 & microm rms gestel. Die grootte van die Herschel & rsquos primêre spieël het beteken dat dit nie in 'n enkele stuk gebou kon word nie, maar dat dit uit 12 aparte kroonblare gebou moes word, en sodoende die eerste & ldquosegmented & rdquo-spieël geword het, sowel as die grootste tot nog toe. 17) 18) 19)

Die deursnee van die teleskoop word slegs beperk deur die grootte van die kap op die Ariane 5-ECA-vuurpyl. ESA het gekies vir 'n monolitiese teleskoop gebou in 12 groot dele van 'n keramiekmateriaal genaamd Silicon Carbide (SiC). Dit het beteken dat dele van die spieël in 'n oondbak gebak en soos pottebakkery gebak is, eerder as om tradisioneel gegiet te word voordat die segmente dan saam gesoldeer is en die grootste keramiekvoorwerp was wat nog ooit gebou is. Die gevolglike spieëlgereg het 'n massa van ongeveer 300 kg, 1/3 van die massa van die Hubble-ruimteteleskoop se primêre weerkaatser van 2,4 m diafragma en

900 kg massa, alhoewel die oppervlakte amper twee keer groter is.

3,5 m (3,3 m effektiewe diafragma)

Totale teleskoopmassa, massa primêre spieël

Voorspelde werkstemperatuurbereik

& lt 4% (die monolitiese teleskoop word passief afgekoel)

Teleskoop totale WFE (Wave Front Error)

Langs frekwensie, laterale frekwensie

Tabel 2: Herschel-teleskoopkenmerke

Die Herschel-teleskoop is 'n klassieke Cassegrain-ontwerp met 'n paraboliese hoofspieël van 3,5 m en die sekondêre spieël. Die primêre maak 'n perfekte beeld van 'n voorwerppunt op die oneindigheid en die sekondêre beeld dit weer perfek in die fokusvlak af.

Die mees ingewikkelde element is natuurlik die 3,5 m-primêre reflektor wat bestaan ​​uit 12 SiC-segmente wat aanmekaar gesoldeer is en met 'n dun weerkaatsende aluminiumlaag bedek is. Die segment is liggewig met 'n oop rug en driehoekige selle met die binneste deursnee

120 mm. Die ribhoogtes en -dikte is geoptimaliseer om die massa te minimaliseer terwyl dit aan die frekwensievereiste voldoen.

Die sekondêre spieël (M2), met 'n deursnee van 308 mm, is in 'n enkele SiC-stuk vervaardig. Dit word op die SiC-loop verstel deur skuins kantel- en fokusverstelling. Om die Narcissus-effek op die detektors te vermy, is die sentrale deel van die sekondêre spieël so gevorm dat geen parasitiese weerkaatsde straal die fokusvlak kan binnedring nie.

Die heksapodstruktuur (ook van SiC) ondersteun M2 in 'n stabiele posisie ten opsigte van M1. Uiteindelik ondersteun drie kwasi-isostatiese tweepootjies, wat van titaan gemaak is, die primêre spieël en skakel met die krioostaat. Die fokus is ongeveer 1 m onder die hoekpunt van M1, binne die kriostat.

Krommingsradius = 3500 mm
Koniese konstante = -1
Afstand tot M2 = 1587,998 mm
Brandpuntafstand = 28 500 mm
f / getal = 8,68

Krommingsradius = 345,2 mm
Koniese konstante = -1,279
Deursnee = 308,12 mm

Krommingsradius = -165 mm
Koniese konstante = -1
Deursnee = 246 mm
Afstand van M1 = -1050 mm

Tabel 3: optiese parameters van Herschel-teleskoop

Die teleskoop is buite die kryostaat geleë en word beskerm deur die sonskerm teen direkte sonstraling. Die verwagte wenteltemperatuur is onder 80 K. By hierdie temperatuur, selfs al is dit 'n lae emissiwiteit, is die bronbydrae byna altyd slegs 'n klein fraksie van die agtergrond van die teleskoop. Ter vergelyking is die teleskoopagtergrond & lsquoflux & rsquo in die orde van 1000 Jy (& ldquoJansky & rdquo), terwyl die van Uranus

100 Jy. Daarom is 'n presiese karakterisering van die gedrag van kritieke belang. Die teleskoopagtergrond hang hoofsaaklik af van:

- Die gemiddelde temperatuur: Die teleskooptemperatuur sal binne die 60-90 K-reeks wees, maar die werklike waarde sal slegs in die ruimte bekend wees. Daar word gepoog om die waarde te verlaag en die omvang van onsekerheid soveel as moontlik te verklein. Die teleskooptemperatuur hang krities af van die temperatuur en emissiwiteit van die termiese koppelvlakke, die sonskerm / skild en die CVV-bokant.

- Die effektiewe emissiwiteit: meer as 100 micrometer, dit het 'n sterker invloed op die teleskoopagtergrondvlak as die temperatuur. Daar is waargeneem dat 'n 1% vermindering in emissiwiteit 'n groter verbetering gee as 'n 5 K-verlaging in temperatuur.

Die teleskoop is in die tydperk 2001-2006 gebou. Die vervaardiging, belyning en optiese karakterisering tot operasionele temperature (

70 K) is in September 2006 voltooi . Die teleskoop is ontwikkel en vervaardig onder die hoofkontrakteurskap van EADS Astrium SAS (Toulouse, Frankryk) wat 'n konsortium van subkontrakteurs regdeur Europa betrek.

Die SiC-tegnologie self is deur Boostec Industries (Tarbes, Frankryk) verskaf. Die polering van die hoofspieël is uitgevoer deur Opteon van Finland, terwyl die sekondêre deur Zeiss (Duitsland) gepoleer is. Die bedekking van die weerkaatsers is gedoen met behulp van die fasiliteit wat beskikbaar is in die Calar Alto-sterrewag (Spanje). Uiteindelik is optiese toetsing van die saamgestelde teleskoop uitgevoer in 'n pasgemaakte vakuumkamer en metrologiese opstelling in die spesialisfasiliteite beskikbaar in Centre Spatiale de Liege, aan die Universiteit van Li & egravege, België.

Figuur 8: Bloemblaadjies van die Herschel-teleskoop na sintering by Boostec (beeldkrediet: ESA)

Figuur 9: Inspeksie van die Herschel-teleskoopvliegmodel by ESTEC in Januarie 2008 met sy primêre spieël van 3,5 m (beeldkrediet: ESA)

Figuur 10: Die Herschel-teleskoop is 'n klassieke Cassegrain-ontwerp met 'n 3,5 m hoofspieël en mdash, die grootste wat ooit in die ruimte en mdash gelanseer is, en 'n kleiner sekondêre spieël. Met hierdie kragtige teleskoop kan sterrekundiges diep in die ruimte kyk deur lig op te spoor wat uitgestraal word in die ver-infrarooi en sub-millimeter streke van die spektrum. Nederland (beeldkrediet: ESA) 20)

Begin: Die Herschel-ruimtetuig is op 14 Mei 2009 gelanseer saam met die Planck-ruimtetuig van ESA. Die lanseerterrein was Kourou en die lanceervoertuig was Ariane-5 ECA.

Wentelbaan: Die twee ruimtetuie is na die lansering van mekaar geskei en is direk na die tweede Lagrange-punt van die Sun-Earth-stelsel, L2, ingespuit. Ongeveer 60 dae na die lansering sal Herschel op 'n groot Lissajous-baan om die L2-punt op 'n afstand van ongeveer 1,5 miljoen km van die aarde af ingespuit word (Figuur 11).

Figuur 11: Lagrangiaanse punte van die Sun-Earth-stelsel (beeldkrediet: ESA)

Figuur 12: Skematiese aansig van Herschel en Planck om L2 (beeldkrediet: ESA) 21)

Lissajous-wentelbane is die natuurlike beweging van 'n satelliet rondom 'n kollinêre librasiepunt in 'n tweeliggaamstelsel en benodig minder momentumverandering om stasie te hou as halo-bane, waar die satelliet 'n eenvoudige sirkelvormige of elliptiese baan om die librasiepunt volg.

Die gekose baan sal Herschel ongeveer 500 000 km bo en onder die vlak van die ekliptika neem, met 'n maksimum azimutale uitstappie van ongeveer 800 000 km na weerskante van L2. Die afstand tussen die aarde en die ruimtetuig sal wissel van ongeveer 1,2 tot 1,8 miljoen km. Geen invoegtoepassing is nodig om hierdie baan te bereik nie.

Die L1- en L2-vibrasiepunte van die Sun-Earth-stelsel bied die besondere kwaliteit om stabiele termiese sowel as verligtingomgewings te bied (hoekhoek van die son: 60-120 & ordm). Daarom word die omgewing van L2 beskou as 'n baie aantreklike streek vir die oplossing van astronomieprobleme met 'n onbelemmerde blik op die heelal. Ruimtetuie wat na óf L1 óf na L2 gevlieg word, word gewoonlik beskou as in die klas van & ldquodeep-space & rdquo missies.

Figuur 13: Illustrasie van die HSO in 'n baan by L2 (ESA / AOES Medialab)

Missiestatus: (Nota: Herschel is op 14 Mei 2009 van stapel gestuur en op 29 April 2013 wetenskaplike waarnemings voltooi)

& bull 5 Julie 2020: 'n Versameling interessante foto's gebaseer op data van ESA & rsquos Herschel en Planck-ruimteteleskope toon die invloed van magnetiese velde op die wolke van gas en stof waar sterre vorm. 22)

- Die beelde is deel van 'n studie deur sterrekundige Juan D. Soler van die Max Planck Instituut vir Sterrekunde in Heidelberg, Duitsland, wat data gebruik het wat ingesamel is tydens Planck & rsquos all-sky waarnemings en Herschel & rsquos & lsquoGould Belt Survey & rsquo. Beide Herschel en Planck was instrumenteel in die verkenning van die koel Heelal en werp lig op die vele kompleksiteite van die interstellêre medium en druk die mengsel van gas en stof wat die ruimte tussen die sterre in 'n sterrestelsel vul. Albei teleskope het hul operasionele leeftyd in 2013 beëindig, maar daar word steeds nuwe ontdekkings uit hul skatkis van data gemaak.

- Herschel het in ongekende besonderhede die filamente van digte materiaal in molekulêre wolke oor ons Melkwegstelsel bekend gemaak en hul sleutelrol in die proses van stervorming. Filamente kan in groepe versplinter wat uiteindelik in sterre ineenstort. Die resultate van Herschel toon 'n noue verband tussen filamentstruktuur en die teenwoordigheid van digte polle.

- Herschel het die lug in ver-infrarooi en sub-millimeter golflengtes waargeneem, en die data word in hierdie beelde gesien as 'n mengsel van verskillende kleure, met lig wat uitgestraal word deur interstellêre stofkorrels wat in die gas gemeng is. Die tekstuur van vaal grys bande wat soos 'n draperiepatroon oor die beelde strek, is gebaseer op Planck & rsquos-metings van die rigting van die gepolariseerde lig wat deur die stof uitgestraal word en toon die oriëntasie van die magneetveld.

- Die studie het verskeie nabygeleë molekulêre wolke ondersoek binne 1500 ligjaar vanaf die son, insluitend die Taurus, Ophiuchus, Lupus, Corona Australis, Chamaeleon-Musca, Aquila Rift, Perseus en Orion.

Figuur 14: Die Perseus-molekulêre wolk wat deur Herschel en Planck beskou word. Hierdie beeld toon die Perseus molekulêre wolk, gebaseer op 'n kombinasie van data van ESA & rsquos Herschel en Planck ruimteteleskope. Die helder gebiede op die foto toon die emissie deur interstellêre stofkorrels in drie verskillende golflengtes waargeneem deur Herschel (250, 350 en 500 en mikrometer) en die lyne wat die beeld in 'n & lsquodrapery-patroon kruis & rsquo stel die magneetveldoriëntasie voor (gebaseer op die Planck-data ). Hierdie nabygeleë molekulêre wolkekompleks bestaan ​​uit twee komponente, Perseus-Noord en Perseus-Suid, wat albei 'n groot hoeveelheid donker newels bevat. Die noordelike komponent is links onder in die afbeelding geleë, terwyl die suidelike regs bo is. Perseus-Noord sluit B5 in, wat 'n omvattend bestudeerde donker wolk is, en ook die oop IC 348-sterretros bevat. Perseus-Suid is die tuiste van die NGC 1333-newel en die helderste gebied in die beeld en een van die mees aktiewe stervormende streke in die kompleks. Perseus-Suid bevat ook die Barnard Object B1, saam met die Lynds Dark Nebulae L1448, L1455 en L1451 (beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck J. D. Soler, MPIA)

Figuur 15: hierdie beeld toon die Aquila Rift-stervormingskompleks, gebaseer op 'n kombinasie van data van ESA & rsquos Herschel en Planck ruimteteleskope. Die helder gebiede op die foto toon die emissie deur interstellêre stofkorrels in drie verskillende golflengtes waargeneem deur Herschel (250, 350 en 500 en mikrometer) en die lyne wat die beeld in 'n & lsquodrapery-patroon kruis & rsquo stel die magneetveldoriëntasie voor (gebaseer op die Planck-data ). Die Aquila Rift is 'n streek wat strek oor die konstellasies van Aquila en Serpens en bevat die Aquila Rift wolkekompleks. Dit is die Serpens-stervormende streek, waarvan 'n deel in hierdie beeld getoon word, met wye filamente. Die helder gebied aan die linkerkant is 'n netwerk van filamente wat die Westerhout 40 (W40) stervormende streek. W40 bevat massiewe en lae-massa sterre, en die ioniserende straling van die nuut gevormde massiewe sterre het 'n sogenaamde H II-streek geskep, wat 'n wolk van gedeeltelik geïoniseerde waterstofgas is. Ongeveer 520 jong sterre is in W40 geleë. Die helder gebied wat regs van die beeld sigbaar is, is die jong ster MWC 297, wat die diffuse newel Sh 2-62 daaromheen dryf (beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck J. D. Soler, MPIA)

Figuur 16: hierdie beeld toon 'n gedeelte van die Taurus Molecular Cloud gebaseer op 'n kombinasie van data van ESA & rsquos Herschel en Planck ruimteteleskope. Die helder gebiede op die foto toon die emissie deur interstellêre stofkorrels in drie verskillende golflengtes waargeneem deur Herschel (250, 350 en 500 en mikrometer) en die lyne wat die beeld kruis in 'n & lsquodrapery patroon & rsquo stel die magneetveldoriëntasie voor (gebaseer op die Planck-data ). Hierdie molekulêre wolk is een van die naaste streke van stervorming, ongeveer 450 ligjaar van ons af, en dit is bekend dat dit meer as 250 jong sterrevoorwerpe bevat. Die gedeelte in hierdie afbeelding toon die argetipiese voorbeeld van 'n gloeidraad in 'n stervormende wolk. Die belangrikste gloeidraad wat vanaf die linkerkant van die beeld strek en tot by die naaf krom, staan ​​bekend as die Lynds Dark Nebula 1495 (L1495). L1495 bevat verskeie Barnard Dark Nebulae, wat stofgevulde streke is wat in 1919 deur sterrekundige Edward Bernard gekatalogiseer is en bekend staan ​​as Barnard Objects. Donker newels is uiters digte gebiede van stof wat sigbare lig verdoesel. Die sentrale helder streek staan ​​bekend as B10, met B211 en B213 wat uit die helder gebied strek. Die B213 / L1495-newel is 'n duidelike voorbeeld van 'n stervormende streek waar die magneetveldlyne loodreg op die hooffilament is, en ook strië bevat, of materiaal wat loodreg op die filament voorkom (beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck JD Soler, MPIA)

Figuur 17: Orion A in infrarooi. Sterre vorm binne reuse wolke van gas en stof wat sterrestelsels soos ons eie Melkweg deurdring. Hierdie beeld beeld een so 'n wolk, bekend as Orion A, uit, soos gesien deur ESA & rsquos Herschel en Planck-ruimtestore. Op 1350 ligjare weg is Orion A die naaste swaargewig-sterkkwekery aan ons. Die wolk is propvol gas en dit bevat soveel materiaal dat dit tienduisende sonskyn kan produseer. Saam met sy broer of suster, Orion B, maak die wolk die Orion Molekulêre Wolkompleks, 'n uitgestrekte stervormende streek in die konstellasie Orion, wat die prominentste in die naghemel is gedurende die winter van die noordelike halfrond en die somer van die suidelike halfrond. Die verskillende kleure wat hier sigbaar is, dui die lig aan wat deur interstellêre stofkorrels in die gas gemeng word, soos waargeneem deur Herschel op 'n ver-infrarooi en sub-millimeter golflengte, terwyl die tekstuur van dowwe grys bande oor die raam strek, gebaseer op Planck & rsquos-metings van die rigting van die gepolariseerde lig wat deur die stof uitgestraal word, wys die oriëntasie van die magneetveld. Soos blyk uit beelde soos hierdie, is die ruimte wat tussen sterre sit, nie leeg nie, maar is dit gevul met 'n koel stof wat bekend staan ​​as die interstellêre medium (ISM) en 'n mengsel van gas en stof wat dikwels saamklont, raak. Wanneer hierdie polle dig genoeg word, begin hulle onder hul eie swaartekrag inmekaarstort en word hulle warmer en warmer en digter en digter totdat hulle iets opwindends opwek: die skepping van nuwe sterre. & mdash Magnetisme is 'n belangrike onderdeel van die ISM. Magnetiese velde dring deur die heelal en is betrokke by die wolke van materie om die fyn balans tussen druk en swaartekrag te handhaaf wat uiteindelik tot die geboorte van sterre lei. Die meganismes wat die gravitasie-ineenstorting van stervormende wolke teenstaan, bly ietwat onduidelik, maar a onlangse studie stel voor dat interstellêre magnetiese velde 'n belangrike rol speel in die rigting van die vloei van materie in die ISM, en 'n belangrike rol kan speel in die voorkoming van inter-sterre wolk-ineenstorting (beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck J. D. Soler, MPIA)

Figuur 18: hierdie afbeelding toon 'n molekulêre wolk in die konstellasie van Corona Australis, of die Southern Crown, gebaseer op 'n kombinasie van data van ruimteteleskope van ESA & rsquos Herschel en Planck. Die helder gebiede op die foto toon die emissie deur interstellêre stofkorrels in drie verskillende golflengtes waargeneem deur Herschel (250, 350 en 500 en mikrometer) en die lyne wat die beeld kruis in 'n & lsquodrapery patroon & rsquo stel die magneetveldoriëntasie voor (gebaseer op die Planck-data ). Hierdie molekulêre wolk verskyn as 'n waterval wat ongeveer vyf grade langs die horisontale kant van die beeld strek. Dit bevat 'n klein oop tros genaamd die Coronet, wat in die helderste gedeelte van die prentjie aan die linkerkant geleë is en die tuiste is van verskillende veranderlike sterre, tesame met die newel NGC 6729. Op die foto is Corona Australis-Noord aan die linkerkant en Corona Australis Suid aan die regterkant. Corona Australis-Noord het die digste stervormende streke van die kompleks, terwyl Corona Australis-Suid strukture vertoon wat komeetagtig lyk en minder sterre vorm. In hierdie beeld vloei die goed gedefinieerde gloeidraad vanaf die helder gebied links bo in die rigting van die onderste regterkant, en 'n breër en flouer strooi vloei regs bo (beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck J. D. Soler, MPIA)

- In hierdie studie, wat verlede jaar gepubliseer is in Astronomy & amp Astrophysics, is die Herschel-data gebruik om die digtheid van die molekulêre wolke langs ons siglyn te bereken om te ondersoek hoe die interstellêre medium met omliggende magnetiese velde in wisselwerking tree. 23)

- Sterrekundiges dink al lank dat magnetiese velde 'n rol speel in stervorming, tesame met ander faktore soos gasdruk, turbulensie en swaartekrag. Waarnemings van die magnetiese velde in en om nabygeleë stervormende wolke is egter tot die koms van Planck beperk.

- Die referaat bou voort op vorige studies van die Planck-samewerking om te ondersoek hoe interstellêre materie waarskynlik aan hierdie magneetveldlyne gekoppel is, en daarlangs beweeg totdat veelvuldige vervoerbande en materie saamsmelt om 'n gebied met 'n hoë digtheid te vorm. Dit kan in sommige beelde gesien word in die vorm van & lsquostriations & rsquo, wat materiaal is wat loodreg op die filament voorkom. Hierdie streke hou aan om materiaal langs die magnetiese lyne te ontvang totdat hulle onder hul eie swaartekrag ineenstort, koeler en digter word om sterre pasgeborenes te skep.

- Terwyl die magneetveld by voorkeur loodreg op die digste filamente gerig is, blyk dit dat die oriëntasie van die magneetveld verander met parallel tot loodreg met toenemende digtheid. Daar blyk egter geen korrelasie te wees tussen die stervormingstempo en die oriëntasie tussen filamente en magnetiese velde nie, hoewel die studie ook 'n korrelasie vind tussen die verspreiding van geprojekteerde digthede.

& bul 28 Mei 2020: Vandag, 13,8 miljard jaar na die oerknal, word die meeste sterrestelsels deur swaartekrag in groepe of groter trosse bymekaar gehou, maar hoe en wanneer presies hierdie kosmiese strukture die eerste keer begin vorm, is nog steeds 'n ope vraag. As ons ver terugkyk in die tyd, het sterrekundiges versamelings sterrestelsels waargeneem wat volgens hulle deur swaartekrag saamgebind kan word. As dit reg is, kan hierdie beeld ons die geboorte wys van meer as 200 toekomstige sterrestelsels, in 'n tyd toe die heelal net drie miljard jaar oud was. 24)

Figuur 19: As u 228 ou TV-stelle bymekaar sit, kan die swak gesynchroniseerde beelde op hul skerms 'n bietjie lyk soos wat u hier sien. Maar die wetenskap agter hierdie opnames en die tegnologie wat nodig is om dit te bekom, is baie fassinerender as wat hul voorkoms kan voorstel. & mdash In plaas van 'n kleurige statiese beeld, toon die oorgrote meerderheid van hierdie 228 skote digte konsentrasies van verre sterrestelsels wat die saad kan wees van die sterrestelsels wat ons in die hedendaagse wêreld sien (beeldkrediet: ESA / Herschel / SPIRE / Planck consortia en H . Dole, D. Gu & eacutery, IAS, CNRS, Universit & eacute Paris-Saclay)

- Hierdie wetenskaplike prestasie was moontlik deur die kragte van Planck en Herschel, twee ESA-ruimteteleskope wat op 14 Mei 2009 saam op 'n Ariane 5-vuurpyl gelanseer is, te kombineer.

- Die Planck-missie het meer as vier jaar die lug deurgesoek om die oorblywende bestraling na die oerknal, die kosmiese mikrogolfagtergrond, te versamel en te bestudeer. Die Herschel-ruimte-sterrewag, wat ook tot 2013 bedryf is, het gedetailleerde waarnemings van 'n menigte streke regoor die lug gedoen, van die verre infrarooi tot die submillimeter-deel van die elektromagnetiese spektrum.

- Hierdie beeld is deel van 'n studie wat in 2015 gepubliseer is, waarin 'n span sterrekundiges Planck-data gebruik het om meer as 2000 seldsame en baie verre bronne te identifiseer wat helder onder submillimeter golflengtes skyn. Een tiende van hierdie bronne is daarna waargeneem met behulp van die SPIRE-instrument op Herschel op drie verskillende golflengtes & ndash 250, 350 en 500 & microm & ndash en gekombineer met bestaande soortgelyke waarnemings.

- Deur die magte van Herschel te ontketen, kon die span in & rsquo in die 228 belowendste bronne wat met Planck raakgesien is, om leidrade oor hul aard te vind. Die getuienis het daarop gewys dat die oorgrote meerderheid van hulle sterrestelsels was. Die Herschel-waarnemings het veral aan die lig gebring dat die sterrestelsels in 'n verstommende tempo sterre vorm en ongeveer 700 sterre van die sonmassa per jaar verdamp, ongeveer 700 keer meer intens as wat ons Melkweg vandag doen.

'N Paar jaar later het sterrekundiges die NASA & rsquos Spitzer-ruimteteleskoop, wat sy missie vroeër vanjaar voltooi het, gebruik om 82 van die kandidate wat voorheen raakgesien is, in besonderhede op naby-infrarooi golflengtes te ondersoek. Die nuwe data het sonder dubbelsinnigheid getoon dat die meeste van hierdie voorwerpe bestaan ​​uit verre sterrestelsels in groot konsentrasies. Maar sommige raaisels bly: wat is die oorsprong van so 'n produktiewe stervormingsaktiwiteit? Is hierdie strukture werklike proto-trosse? Hierdie vrae sal sterrekundiges 'n rukkie besig hou.

& bul 18 November 2019: Sterre vorm binne reuse wolke van gas en stof wat sterrestelsels soos ons eie Melkweg deurdring. Hierdie beeld beeld een so 'n wolk, bekend as Orion A, uit, soos gesien deur ESA & rsquos Herschel en Planck-ruimtestore. 25)

- Op 1350 ligjare weg is Orion A die naaste swaargewig-sterre-kwekery aan ons. Die wolk is vol gas gepak en bevat dat dit soveel materiaal bevat dat dit tienduisende sonskyn kan produseer. Saam met sy broer, Orion B, vorm die wolk die Orion Molecular Cloud Complex, 'n groot stervormende streek in die konstellasie Orion, wat die prominentste in die naghemel is gedurende die winter van die noordelike halfrond en die somer van die suidelike halfrond.

- Soos blyk uit beelde soos hierdie, is die ruimte wat tussen sterre sit, nie leeg nie, maar word dit gevul met 'n koel stof wat bekend staan ​​as die interstellêre medium (ISM) en 'n mengsel van gas en stof wat dikwels saamklont, raak. Wanneer hierdie polle dig genoeg word, begin hulle onder hul eie swaartekrag inmekaarstort en word hulle warmer en warmer en digter en digter totdat hulle iets opwindends opwek: die skepping van nuwe sterre.

Figuur 20: Die data wat hierdie beeld bevat, is versamel tydens Planck & rsquos all-sky observasies en Herschel & rsquos & lsquoGould Belt Survey & rsquo. Herschel en Planck, wat tot 2013 in werking was, was instrumenteel in die verkenning van die koel en verre Heelal, en het lig werp op baie kosmiese verskynsels, van die vorming van sterre in ons Melkwegstelsel tot die uitbreidingsgeskiedenis van die hele Heelal [beeldkrediet: ESA / Herschel / Planck JD Soler, Max Planck Instituut vir Sterrekunde (Heidelberg, Duitsland)]

- Magnetisme is 'n belangrike komponent van die ISM. Magnetiese velde dring deur die heelal en is betrokke by die wolke van materie om die fyn balans tussen druk en swaartekrag te handhaaf wat uiteindelik tot die geboorte van sterre lei. Die meganismes wat die gravitasie-ineenstorting van stervormende wolke teëstaan, bly ietwat onduidelik, maar 'n onlangse studie dui daarop dat interstellêre magnetiese velde 'n belangrike rol speel in die rigting van die vloei van materie in die ISM, en dat dit 'n belangrike rol kan speel in die voorkoming van intersterre wolk ineenstort.

- Die studie het bevind dat materie binne die ISM gekoppel is aan die omliggende magnetiese veld en slegs volgens sy lyne kan beweeg, wat 'n soort & lsquoconveyor bande & rsquo van veldgerigte materie skep, soos verwag uit die effek van elektromagnetiese kragte. Wanneer hierdie interaksie met 'n eksterne energiebron & ndash soos 'n ontploffende ster, of ander materiaal wat deur die sterrestelsel beweeg en ndash vloei, vloei dit langs die magnetiese veldlyne saam. Die proses skep 'n saamgeperste sak met 'n hoër digtheid wat loodreg op die veld self lyk. Namate meer en meer materie na binne stroom, word hierdie streek toenemend digter totdat dit uiteindelik die kritieke digtheid vir gravitasie-ineenstorting bereik en op sigself verkrummel, wat lei tot die vorming van sterre.

& bull 7 Januarie 2019: Oujaar- & rsquos Eve is dalk verby, maar ons is nog nie klaar met vuurwerke nie. Hierdie beeld, wat data van ESA & rsquos Herschel Space Observatory bevat, toon die oorblyfsels van 'n ontploffing en nie van die kleurvolle tipe wat tydens vieringe aangesteek is nie, maar van die sterre soort. 26)

Figuur 21: Multigolflengaansig van 'n supernova-oorblyfsel (beeldkrediet: NASA / JPL-Caltech / CXC / ESA / NRAO / J. Rho (SETI Institute)

- Die voorwerp in die beeld, genaamd G54.1 + 0.3, is 'n supernova-oorblyfsel, die oorskiet van 'n massiewe ster wat 'n gewelddadige dood gesterf het. Dit is ongeveer 20 000 ligjaar van ons af geleë, in die noordelike konstellasie Sagitta, die pyl.

- Toe die ster brandstof opraak, het dit sy buitenste lae in 'n kragtige ontploffing gestort terwyl die kern weens swaartekrag inmekaargesak het en uiteindelik 'n uiters digte neutronster gevorm het. Die oorblyfsel van hierdie spesifieke ontploffing is 'n pulsar, 'n vinnig-roterende neutronster wat helder skyn in die radio- en X-straaldele van die elektromagnetiese spektrum.

- Behalwe die sterrestelsel, is die stof en gas in die omliggende koevert ook nogal opmerklik. Volgens 'n onlangse studie deur J. Rho en medewerkers, bevat hierdie lae silika en ook bekend as silikondioksied, of SiO2 & Nash 'n belangrike komponent van baie soorte gesteentes op aarde, wat ongeveer 60 persent van ons planeet en rsquos-kors uitmaak. Die studie is die eerste om aan te toon dat hierdie sleutelbestanddeel van alledaagse materiale soos glas en sand gevorm kan word in supernova-ontploffings.

- Die beeld van Figuur 21 kombineer infrarooi- en X-straaldata wat deur drie ruimtewaarnemings en radiowaarnemings wat van die grond af verkry is, versamel.

- Die data van Herschel, wat in hierdie aansig in groen kleure getoon word en wat ooreenstem met die ver-infrarooi golflengte van 70 mikrometer, het 'n belangrike rol gespeel om sterrekundiges te help om silika op te spoor in die stowwerige omhulsel van hierdie supernova-oorblyfsel, tesame met middel-infrarooi waarnemings van NASA & rsquos Spitzer ruimteteleskoop, wat ooreenstem met 24 & mikrometer en in blou vertoon.

- Die radiodata, verkry met die Karl G.Jansky Very Large Array in New Mexico, VSA, word in rooi vertoon, terwyl geel kleure die X-straaldata van NASA & rsquos Chandra X-ray Observatory toon.

- Herschel, wat tussen 2009 en 2013 opereer, het 'n nalatenskap van waardevolle data agtergelaat wat nog steeds 'n menigte wetenskaplike resultate lewer. Die studie van die supernova-oorblyfsel G54.1 + 0.3 is gebaseer op argiefdata van een van die sterrewag- en rsquos-sleutelprogramme, die Herschel infrarooi Galactic Plane Survey (Hi-GAL).

& bul 24 September 2018: 'n Vreemde vorm van gas en stof in die middel van die Melkweg, vasgelê deur die ver-infrarooi kameras aan boord van ESA & rsquos Herschel Space Observatory. Die byna aaneenlopende strook digte en koue klompe materiaal vorm 'n oneindige simbool, of sywaarts figuur 8, wat 'n paar honderd ligjare oor is. In hierdie beeld draai die strook om 'n onsigbare as wat ongeveer van links bo na regs onder loop. 27)

- Die oneindige lus, wat na raming 30 miljoen sonmassas het, bestaan ​​uit digte gas en stof teen 'n temperatuur van net 15 grade bo absolute nul. Geel in die afbeelding van Figuur 22 vertoon dit met 'n warmer, minder digte gas en stof uit die middel van die Melkweg wat in die strook verskyn en in blou gekleur is. Rondom die lus is koel gas, geverf in rooi-bruinerige kleure.

- Die ring en sy omgewing bevat 'n aantal stervormende streke en jong sterre wat in die blou kleur op die beeld uitstaan. Die gebied maak deel uit van die Sentrale Molekulêre Sone, 'n gebied in die middel van die Melkweg wat deurspek is met molekulêre wolke, wat die ideale plek vir stervorming is.

- Die Galaktiese Sentrum is byna 30 000 ligjare weg van die son, in die rigting van die Boogskutter-konstellasie. Dit is 'n komplekse en dinamiese plek, met emissie-newels en supernova-oorblyfsels en 'n ndash, benewens stervormende molekulêre wolke en 'n ndash rondom die supermassiewe swart gat wat in ons Galaxy & rsquos-kern sit. Die gas en stof in hierdie streek lyk meestal donker as dit deur 'n optiese teleskoop gesien word, maar dit kan duidelik gesien word met Herschel & rsquos-instrumente.

- Hierdie beeld is vasgelê deur die Herschel & rsquos PACS (fotodetektor-reekskamera en -spektrometer) en SPIRE (spektrale en fotometriese beeldontvangers) ver-infrarooi-kameras, en dit is die eerste keer gepubliseer in 2011. Verkry as deel van Hi-GAL, die Herschel-infrarooi galaktiese. Vlakopname, dit kombineer waarnemings op drie verskillende golflengtes: 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi).

Figuur 22: Gedraaide raaisel by die Galactic Centre ontdek deur Herschel (beeldkrediet: ESA / NASA / JPL-Caltech / Hi-GAL)

& bull 16 Julie 2018: Met die eerste oogopslag word hierdie raam oorstroom met sout-en-peper-statiese, maar pas u stel nie aan nie! In plaas daarvan dat dit klein korreltjies of pixels van TV-geraas is, is elke ligpunt in hierdie beeld eintlik 'n verre sterrestelsel, soos waargeneem deur ESA & rsquos Herschel Space Observatory (Figuur 23). Elk van hierdie minuutmerke stel die & lsquoheat & rsquo voor wat voortspruit uit stofkorrels wat tussen die sterre van elke sterrestelsel lê. Hierdie bestraling het baie miljarde jare geneem om ons te bereik, en is meestal uitgestraal voordat die sonnestelsel en die aarde selfs gevorm het. 28)

- Hierdie raam wys 'n kaart van die Noord-Galaktiese Pool soos deur Herschel & rsquos Spectral and Photometric Imaging Receiver, SPIRE, afgebeeld. Soos op Aarde, definieer sterrekundiges plekke op kosmiese skaal met behulp van 'n koördinaatstelsel. Vir die Melkwegstelsel is hierdie koördinaatstelsel bolvormig met die son in sy middel, en bied waardes vir lengte- en breedtegraad aan die hemel met betrekking tot ons sterrestelsel.

- Die Noord-Galaktiese Pool lê ver van die deurmekaar skyf van die Melkweg en bied 'n skoon, duidelike uitsig op die verre heelal anderkant ons tuisstelsel. In die lug is dit êrens in die noordelike sterrebeeld van Coma Berenices (Berenice & rsquos Hair) geleë, 'n streek wat ook 'n besonder ryk sterrestelselgroep bevat wat bekend staan ​​as die Coma-tros. Die Coma-trosse word op hierdie kaart uitermate opgeneem, wat meer as 1000 ligpunte bymekaar tel.

- Herschel was van 2009 tot 2013 aktief en het sy instrumente gebruik om die lug in die verre infrarooi te bestudeer. SPIRE was veral geskik om groot hemelruimtes in kaart te bring, en het die Noord-Galaktiese Pool in drie verskillende filters gelyktydig waargeneem en sulke waarnemings kan gebruik word om veelkleurige beelde te produseer.

- Die getoonde beeld is 'n enkelfilterkaart wat verkry word met 'n golflengte van 250 mikrometer as deel van die Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey (H-ATLAS), en beslaan ongeveer 180,1 & ordm x 180,1 & ordm lug. Dit het sowel SPIRE as 'n ander Herschel-instrument, die Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS), gebruik om ongeveer 660 & ordm x 660 & ordm lug in vyf golflengtebande te meet en die grootste ver infrarooi opnames te maak wat ooit gemaak is van die lug wat buite ons sterrestelsel lê.

Figuur 23: Dit kan soos geraas of staties lyk, maar elke enkele punt in hierdie beeld is 'n sterrestelsel wat deur ESA & rsquos Herschel Space Observatory gesien word (beeldkrediet: ESA / Herschel / SPIRE M. W. L. Smith et al 2017)

& bul 21 Mei 2018: Sterre kwekerye is bewolkte en stowwerige plekke wat helder skyn in infrarooi lig. Die G305-stervormende kompleks is geen uitsondering nie. Dit bevat 'n aantal helder, ingewikkelde gaswolke wat deur babasterre in hul midde verhit word. In hierdie skouspelagtige beeld van die ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag, val hierdie stervormende brandpunte op in 'n blou toon wat kontrasteer met die rooibruin kleur van koeler streke. 29)

Alhoewel daar dwarsdeur hierdie toneel verskeie sterformasie-terreine is (Figuur 24), is die donkerste, hartvormige gebied regs bo in die prentjie die opvallendste. Versteek in die middel van die donker streek lê die massiewe ster WR48a en sy twee bure, sterregroepe Danks 1 en 2. Al drie speel 'n belangrike rol om die vorming van nuwe sterre aan te wakker, selfs al is hulle self relatief jong voorwerpe wat nie ouer as 'n paar miljoen jaar (ter vergelyking, die son is ongeveer 4,6 miljard jaar oud).

- Sterk wind en straling van WR48a en die groot massa sterre in die twee trosse het die gasoorblyfsels van die wolk waar dit ontstaan ​​het, weggedruk. Die weggevee gas, saamgevoeg aan die rand van die hartvormige borrel, vorm nou nuwe sterre.

- Met behulp van Herschel het sterrekundiges 16 plekke geïdentifiseer waar sterre met groot massa in hierdie sterre kwekery vorm. Die streek is een van die helderste en volopste stervormende komplekse in die Melkweg, en 'n ideale grond om massiewe sterre in verskillende stadiums van vorming en evolusie waar te neem en te bestudeer.

- Die G305-kompleks is ongeveer 12 000 ligjaar weg en kry sy naam vanweë sy ligging op ongeveer 305 & ordm-lengte in die vlak van ons Melkweg. In die naghemel verskyn dit naby die Steenkoolnevel, 'n groot interstellêre stofwolk wat met die blote oog sigbaar is en in die sterrebeeld Crux, die Suiderkruis, geleë is. 'N Baie prominente donker newel, Coalsack, verskyn in die suidelike lug as 'n swart kol teen die helder, sterrige agtergrond van die Melkweg.

Figuur 24: Hierdie beeld, verkry as deel van Hi-GAL & ndash die Herschel infrarooi Galactic Plane Survey, kombineer waarnemings op drie verskillende golflengtes: 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi), beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL-projek. Erkenning: UNIMAP / L. Piazzo, La Sapienza & ndash Universit & agrave di Roma E. Schisano / G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië

& bull 16 Mei 2018: 'n Seldsame verskynsel wat verband hou met die dood van 'n ster is ontdek in waarnemings wat deur die ESA & rsquos Herschel-ruimtewaarneming gedoen is: 'n ongewone laseremissie van die skouspelagtige Antnevel, wat dui op die teenwoordigheid van 'n dubbelsterstelsel wat op sy hart. 30)

- Wanneer sterre met lae massa tot middelmassa soos ons son die einde van hul lewens nader, word dit uiteindelik digte, wit dwergsterre. In die proses gooi hulle hul buitenste lae gas en stof in die ruimte af en skep 'n kaleidoskoop van ingewikkelde patrone wat bekend staan ​​as 'n planetêre newel.

- Die infrarooi Herschel-waarnemings het getoon dat die dramatiese afsterwe van die sentrale ster in die kern van die Antnevel nog teatervormiger is as geïmpliseer deur sy kleurvolle voorkoms in sigbare beelde en soos die wat deur die NASA / ESA Hubble-ruimteteleskoop geneem is. Soos aan die lig gebring deur die nuwe data, straal die miernevel ook 'n intense laseremissie uit sy kern.

Figuur 25: Die miernevel, soos deur die Hubble-ruimteteleskoop van die NASA / ESA afgebeeld, lyk soos die kop en liggaam van 'n tuinmier. In werklikheid is dit die gevolg van 'n sterwende sonagtige ster en komplekse interaksies tussen materiaal (beeldkrediet: NASA, ESA en die Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

- Alhoewel lasers in die alledaagse lewe spesiale visuele effekte in musiekkonserte kan beteken, word gefokusde emissie onder verskillende omstandighede op verskillende golflengtes bespeur. Slegs enkele van hierdie ruimte-infrarooi lasers is bekend.

- Toevallig was die sterrekundige Donald Menzel, wat die eerste planeetnevel in die twintigerjare vir die eerste keer waargeneem en geklassifiseer het (dit word amptelik na hom Menzel 3 genoem), een van die eerstes wat voorgestel het dat natuurlike & lsquolight-versterking in sekere omstandighede deur gestimuleerde emissie van bestraling & rsquo & ndash waaruit die akroniem & lsquolaser & rsquo afgelei & ndash in gasagtige newels kan voorkom. Dit was lank voor die ontdekking en eerste suksesvolle werking van lasers in laboratoriums in 1960, 'n geleentheid wat nou jaarliks ​​op 16 Mei as Internasionale Dag van die Lig gevier word.

- & ldquo As ons Menzel 3 waarneem, sien ons 'n ongelooflike ingewikkelde struktuur wat uit geïoniseerde gas bestaan, maar ons kan nie sien dat die voorwerp in die middel hierdie patroon lewer nie, & rdquo sê Isabel Aleman, hoofskrywer van 'n artikel wat die nuwe resultate beskryf.

Danksy die sensitiwiteit en wye golflengte van die Herschel-sterrewag, het ons 'n baie seldsame soort emissie, wat waterstofrekombinasie-lynlaser-emissie genoem word, opgespoor, wat 'n manier bied om die struktuur van die newel en rsquos en fisiese toestande te openbaar. & ldquo

- Hierdie soort laseremissie benodig baie digte gas naby die ster. In vergelyking met die waarnemings met modelle is bevind dat die digtheid van die laser-emitterende gas ongeveer tienduisend keer hoër is as dié van die gas wat in tipiese planetêre newels en in die lobbe van die Miernevel self gesien word.

Figuur 26: Kunstenaar se indruk van moontlike evolusionêre weë vir sterre van verskillende aanvanklike massas. Sommige protostars, bruin dwerge, word nooit warm om aan te steek in volwaardige sterre nie, en kan eenvoudig afkoel en wegkwyn. Rooi dwerge, die algemeenste soort ster, hou aan brand totdat hulle al hul waterstof in helium omskep het en in 'n wit dwerg verander het. Sonagtige sterre swel in rooi reuse voordat hulle hul buitenste skulpe in kleurvolle newels wegblaas terwyl hul kern in 'n wit dwerg inmekaar stort. Die mees massiewe sterre val skielik ineen nadat hulle hul brandstof verbrand het, wat 'n supernova-ontploffing of gammastraling veroorsaak, en 'n neutronster of swart gat agterlaat (beeldkrediet: ESA) 31)

- Normaalweg is die gebied naby die dooie ster en die naderby, in hierdie geval ongeveer die afstand van Saturnus vanaf die son en die nesdash, nogal leeg omdat die meeste materiaal na buite uitgestoot word. Enige voortslepende gas sal binnekort daarop terugval.

- & ldquo Die enigste manier om gas naby die ster te hou, is as dit in 'n skyf wentel, & rdquo, sê mede-outeur Albert Zijlstra. & ldquo In hierdie geval het ons eintlik 'n digte skyf in die middel waargeneem wat ongeveer langsaan gesien word. Hierdie oriëntasie help om die lasersein te versterk. Die skyf dui daarop dat die wit dwerg 'n dubbele metgesel het, want dit is moeilik om die uitgestote gas in 'n baan te laat draai, tensy 'n metgesel dit in die regte rigting buig. & Rdquo

- Sterrekundiges het nog nie die verwagte tweede ster gesien nie, maar hulle dink dat die massa van die sterwende metgeselster uitgegooi en dan gevang word deur die kompakte sentrale ster van die oorspronklike planetêre newel, wat die skyf vervaardig waar die laseremissie geproduseer word.

- & ldquo Ons het Herschel gebruik om verskillende komponente van gas en stof in newels rondom ou sterre te karakteriseer, maar ons was nie noodwendig op soek na 'n laserverskynsel nie, & rdquo voeg Toshiya Ueta, hoofondersoeker van die Herschel Planetary Nebula Survey-projek, by. & ldquoElke emissie is slegs in 'n handjievol voorwerpe geïdentifiseer voordat dit 'n merkwaardige ontdekking was wat ons nie verwag het nie. Daar is beslis meer aan sterre-newels as wat die oog sien! & Rdquo

- & ldquo Hierdie studie dui daarop dat die kenmerkende Miernevel, soos ons dit vandag sien, geskep is deur die komplekse aard van 'n binêre sterstelsel, wat die vorm, chemiese eienskappe en evolusie beïnvloed in hierdie finale stadiums van 'n ster- en rsquoslewe, & rdquo sê G & oumlran Pilbratt, ESA & rsquos Herschel-projekwetenskaplike.

- & ldquoHerschel het die perfekte waarnemingsvermoë aangebied om hierdie buitengewone laser in die Antnevel op te spoor. Die bevindings sal help om die omstandighede waaronder hierdie verskynsel voorkom te beperk, en ons help om ons modelle van sterre-evolusie te verfyn. Dit is ook 'n gelukkige gevolgtrekking dat die Herschel-missie Menzel & rsquos twee ontdekkings van byna 'n eeu gelede met mekaar kon verbind. & Rdquo

& bul 26 Maart 2018: Die vlak van die Melkweg is ryk aan stervormende streke, soos die een wat in hierdie pragtige toneel deur die ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag voorgestel word. Vir die ver-infrarooi oog van Herschel onthul hierdie streek 'n ingewikkelde netwerk van gasfilamente en donker borrels wat afgewissel word deur helder brandpunte waar nuwe sterre lewe kry. 32)

- Die koeler streke, wat lig by langer golflengtes uitstraal, word in 'n rooi-bruinerige kleur vertoon. Warm gebiede, waar stervorming meer intens is, skyn in blou en wit kleure. Sommige gebiede is besonder helder, wat daarop dui dat 'n aantal ligte, massiewe sterre daar vorm.

- Die chaotiese web van gasfilamente wat ons in hierdie toneel sien, is veral opvallend. Sterrekundiges dink daar is 'n verband tussen stervorming en die filamentêre strukture in die interstellêre medium. In die digste dele word die gas waaruit die filamente bestaan, onstabiel en vorm dit materiaal wat deur swaartekrag saamgebind is. As dit dig genoeg is, word hierdie ineenstortende vlekke uiteindelik pasgebore sterre.

- Waarnemings deur Herschel het getoon dat die filamentêre kompleksiteit alomteenwoordig is in die vlak van ons Melkweg, van enkele tot honderde ligjare. In nabygeleë stervormende wolke, binne 1500 ligjaar van die son, lyk dit asof hierdie filamente ongeveer dieselfde breedte het en ongeveer 'n derde van 'n ligjaar is. Dit dui op 'n algemene fisiese meganisme in hul oorsprong, moontlik gekoppel aan die onstuimige aard van interstellêre gaswolke.

- Die stervormingsstreek in hierdie beeld, gesentreer rondom & ndash70 & ordm lengte in galaktiese koördinate, is geleë in die Carina omgewing, die tuiste van die glorieryke Carina Nebula. Carina is ongeveer 7500 ligjaar weg en is een van die grootste wolke van gas en stof in die vlak van die Melkweg. Dit huisves die beroemde Eta Carinae, een van die helderste en mees massiewe sterrestelsels in ons sterrestelsel.

- Herschel, wat van 2009 tot 2013 bedryf is, was 'n groot ruimteteleskoop wat in die ver-infrarooi en submillimeter dele van die spektrum waargeneem het. Hierdie spektrale reeks is ideaal om die gloed van koel stof waar te neem in die gebiede waar sterre vorm. As deel van Hi-GAL, die Herschel infrarooi Galactic Plane Survey, het die sterrewag die vlak van ons Melkweg bestudeer en die Melkweg & rsquos-stervormingsstreke in ongekende besonderhede ondersoek. Hierdie beeld, 'n produk van Hi-GAL, kombineer waarnemings op drie verskillende golflengtes: 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi).

Figuur 27: Chaotiese weefsel van filamente in 'n sterkerkwekery van die Melkweg. Hierdie beeld, 'n produk van Hi-GAL, kombineer waarnemings op drie verskillende golflengtes: 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (red), beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project . Erkenning: UNIMAP / L. Piazzo, La Sapienza - Universit & agrave di Roma E. Schisano / G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië

& bul 7 Desember 2017: Sterrekundiges het ESA se Herschel Space Observatory gebruik om 'n dekade-oue raaisel oor die oorsprong van kragtige koel gaswinde in die warm omgewing van kwasars op te los. Die bewyse wat hierdie kragtige winde koppel aan stervorming in die kwasar-gasstelsels, kan ook help om die raaisel op te los waarom die grootte van sterrestelsels in die heelal blyk te wees. 33) 34)

- Sedert hul ontdekking in die 1960's, het kwasars 'n skatkis van vrae vir sterrekundiges verskaf om te beantwoord. Hierdie energieke bronne en tot 10 000 keer helderder as die Melkweg en is die kern van verre sterrestelsels met supermassiewe swart gate in hul hart. Aangesien gas in 'n aanwasskyf na die swart gat getrek word, verhit dit tot baie hoë temperature en straal dit energie uit oor die elektromagnetiese spektrum van radio tot röntgenstrale en sodoende word die kenmerkende helderheid van die kwasar gebore.

- Sterrekundiges het vyf dekades die spektra van kwasars bestudeer om die oorsprong van die elektromagnetiese straling wat hulle uitstraal, te ontdek en om die pad wat die lig deurkruis het om ons te bereik, op te spoor.

- 'n Waardevolle hulpmiddel om hierdie reis te verstaan, is die absorpsielyne in die kwasars se bestralingsspektra. Hierdie lyne dui die golflengtebereike aan wat geabsorbeer is namate die straling van bron na waarnemer beweeg, wat leidrade gee vir die materiaal waardeur dit gegaan het. Met verloop van tyd het die bestudering van hierdie lyne die samestelling van sterrestelsels en gaswolke wat tussen ons en hierdie verre ligvoorwerpe lê, opgespoor, maar een stel absorberingslyne het onverklaarbaar gebly.

- Sterrekundiges het in baie kwasars absorpsielyne waargeneem wat 'n aanduiding is van absorpsie op koele gas met swaar metaalelemente soos koolstof, magnesium en silikon. Die lyne dui aan dat die lig deur winde van koue gas beweeg het met 'n snelheid van duisende km / s binne die gasheerstelsels van die kwasars. Hoewel die kennis dat hierdie winde bestaan, niks nuuts is nie, is die oorsprong daarvan en die rede waarom hulle in staat is om sulke indrukwekkende snelhede te bereik, onbekend gebly.

- Nou het die sterrekundige Peter Barthel en sy PhD-student Pece Podigachoski, albei van die Groningen University Kapteyn Institute, saam met kollegas Belinda Wilkes van die Harvard-Smithsonian Sentrum vir Astrofisika (VSA) en Martin Haas by Ruhr-Universit & aumlt Bochum (Duitsland) vergiet. lig op die koue winde se oorsprong. Deur gebruik te maak van data wat verkry is met die Herschel Space Observatory van ESA, het die sterrekundiges vir die eerste keer getoon dat die sterkte van die metaalabsorpsielyne wat verband hou met hierdie geheimsinnige gaswinde direk gekoppel is aan die tempo van die vorming van sterre in die kwasar-gasstelsels. Deur hierdie tendens te vind, kan sterrekundiges met vrymoedigheid sê dat wonderlike stervorming in die gasheerstelsel die meganisme kan wees wat hierdie geheimsinnige en kragtige winde kan dryf.

- "Die identifisering van hierdie neiging dat vrugbare stervorming ten nouste verband hou met kragtige kwasarwinde is vir ons 'n opwindende vonds," verduidelik Pece Podigachoski. "'N Natuurlike verklaring hiervoor is dat die winde deur die sterretjies aangedryf word en deur supernovas en ndash geproduseer word, wat bekend is dat dit met baie frekwensie voorkom tydens periodes van uiterste stervorming."

- Hierdie nuwe verband los nie net een raaisel op oor kwasars nie, maar kan ook bydra tot die ontrafeling van 'n nog groter raaisel: waarom lyk die grootte van sterrestelsels wat in ons heelal waargeneem word, in die praktyk beperk, hoewel nie in teorie nie.

- "Afgesien van die vraag watter prosesse verantwoordelik is vir die gaswinde, is die netto effek daarvan 'n baie belangrike onderwerp in die astrofisika van vandag," verduidelik Peter Barthel. "Alhoewel teorieë voorspel dat sterrestelsels baie groot kan word, is ultramassiewe sterrestelsels nie waargeneem nie. Dit blyk dat daar 'n proses is wat die vorming van sulke sterrestelsels kan rem: interne gaswinde kan byvoorbeeld hiervoor verantwoordelik wees -genoem negatiewe terugvoer. "

- Teorie voorspel dat sterrestelsels honderd maal groter sou kon word as wat ooit gesien is. Die feit dat daar 'n tekort aan hemote in die Heelal is, impliseer dat daar 'n proses is wat sterrestelsels se gasreserwes uitput voordat hulle hul volle potensiaal kan bereik. Daar is twee meganismes wat waarskynlik tot hierdie uitputting van gas kan lei: die eerste is die supernova-winde wat met sterbarstings geassosieer word, die tweede, die winde wat verband hou met die supermassiewe swart gat in die hart van elke kwasar. Alhoewel albei meganismes waarskynlik 'n rol sal speel, dui die bewyse van korrelasie tussen koue gaswinde en stervormingskoers wat deur hierdie span gevind is, dat die vorming van sterre, wat 'n konstante toevoer van koue gas benodig, die sleutel kan wees in die geval van kwasars. skuldige om die sterrestelsel van gas te onderdruk en die vermoë daarvan om die volgende generasie sterre te laat groei, te onderdruk.

- "Dit is 'n belangrike resultaat vir kwasarwetenskap, en een wat staatgemaak het op die unieke vermoëns van Herschel," verduidelik G & oumlran Pilbratt, Herschel-projekwetenskaplike by ESA. "Herschel neem lig in die verre infrarooi en submillimeter waar, wat die gedetailleerde kennis van die stervormingstempo in die waargenome sterrestelsels moontlik maak om hierdie ontdekking te maak."

Figuur 28: Kunstenaar se indruk van radioharde kwasar in stervormende sterrestelsel (beeldkrediet: ESA, C. Carreau)

Legende tot Figuur 28: Die kwasar word aangedryf deur die supermassiewe swart gat in die middel van die sterrestelsel. Aangesien gas in 'n aanwasskyf rondom die swart gat getrek word, verhit dit tot baie hoë temperature en straal dit energie uit oor die elektromagnetiese spektrum, verkieslik in die rigting van twee kragtige strale. Daarbenewens maak die sterrestelsel sterre teen 'n vinnige tempo van honderde per jaar. Ter vergelyking maak ons ​​Melkwegstelsel 1-2 sterre per jaar.

& bul 27 November 2017: 'n Donker wolk waargeneem met optiese teleskope, die Chamaeleon (Chameleon) I-streek openbaar homself as 'n aktiewe middelpunt van stervorming in hierdie ver-infrarooi beeld van die ESA & rsquos Herschel-ruimtestation. Slegs ongeveer 550 ligjaar weg in die suidelike konstellasie Chamaeleon, is dit een van die naaste gebiede waar sterre in die lewe bars. 35)

- Nadat 'n gloeidraad ontstaan ​​het deur onstuimige bewegings van gas in die interstellêre materiaal, neem die swaartekrag oor, maar slegs in die digste filamente, wat onstabiel word en in kompakte voorwerpe versplinter en die saad van toekomstige sterre vernietig.

- Chamaeleon I is geen uitsondering nie, met verskeie langwerpige strukture wat deur die wolk vleg. Die grootste deel van die stervormende aktiwiteit vind plaas by die samevoeging van filamente en in die helder gebied regs bo en in die wyer gebied net links van die beeldsentrum, besprinkel met pasgebore sterre wat die materiaal in hul omgewing verhit.

- Deur die ontleding van beelde soos hierdie het sterrekundiges meer as 200 jong sterre in hierdie twee miljoen jaar oue wolk geïdentifiseer. Die meeste van hierdie sterre word steeds omring deur 'n skyfie oorblywende materiaal uit die vormingsproses, wat kan ontwikkel en later aanleiding kan gee tot planete.

- As gevolg van sy relatiewe omgewing is Chamaeleon I 'n ideale laboratorium om protoplanetêre skyfies en hul eienskappe te verken met behulp van Herschel-data.

- Hierdie prent is die eerste keer in 'n referaat van & Aacute gepubliseer. Ribas et al. (2013), wat 'n studie van protoplanetêre skywe in hierdie streek aanbied. Dit is ook gedeel as 'n #HerschelMoment tydens 'n openbare veldtog op Twitter om die nalatenskap van die ESA se sterrewag in September 2017 te vier.

Figuur 29: Hierdie driekleurige beeld kombineer Herschel-waarnemings op 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi), en strek oor 2,5 & ordm aan die lang kant noord, is regs en oos is op (afbeelding krediet: ESA / Herschel erkenning: & Aacute. Ribas)

& bull 13 November 2017: Wat aanvanklik na 'n seldsame voorkoms van 'n enorme, antieke sterrestelsel gelyk het, was 'n nog skaarser paar uiters massiewe sterrestelsels, gesien op die rand van samesmelting toe die heelal net 'n miljard jaar oud was. 36)

- Hierdie uitstaande bron is die eerste keer geïdentifiseer deur ESA & rsquos Herschel-ruimtestation, en later in meer besonderhede blootgelê aan die grondgebaseerde ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) in Chili.

- Die vroegste sterrestelsels in die 13,8 miljard jaar lange geskiedenis van ons kosmos het 'n paar honderd miljoen jaar na die oerknal begin vorm aanneem, aangesien materie na al hoe digter plekke gevloei het en die eerste sterre in die lewe ontvlam het.

Die oerstelsels was egter nie soos dié wat ons vandag ken nie. Hulle het baie kleiner begin as ons Melkwegstelsel, wat nou die tuiste van honderde miljarde sterre is, en het gedurende miljarde jare stadig massiewer geword.

- In hierdie scenario kon sterrekundiges nie die waarneming van massiewe sterrestelsels bevolk deur verouderende sterre in relatief vroeë tydperke in die kosmiese geskiedenis, toe die heelal slegs 'n paar miljard jaar oud was, maklik verklaar nie. & mdash Hoe het sulke massiewe sterrestelsels in hierdie relatiewe kort tydjie vergader?

- Die onlangse ontdekking van moontlike voorvaders vir sulke sterrestelsels en massiewe sterrestelsels wat op vroeëre kosmiese tye waargeneem is, het nuwe duidelikheid aan hierdie ondersoeke gebring.

- & ldquo Met die ondersoek na 'n paar honderdduisend sterrestelsels wat deur Herschel waargeneem is, het ons 'n baie seldsame voorbeeld van 'n massiewe voorwerp in die heel vroeë heelal geïdentifiseer, & rdquo sê Dominik Riechers van Cornell University, VSA, wat die hoofskrywer van die nuwe studie is. 37)

- Die wye verskeidenheid infrarooi en submillimeter golflengtes wat deur Herschel ondersoek is, wat die lug tussen 2009 en 2013 ondersoek het, was die sleutel om hierdie bron te vind.

- Sterrestelsels wat sterre vorm, skyn helder in die infrarooi. Dit is te danke aan kosmiese stof wat in die digte wolke voorkom waar sterre gebore word, wat 'n deel van die sterlig absorbeer en weer op langer golflengtes uitstraal.

- Boonop, omdat die heelal uitbrei, word die golflengte van die lig wat deur verre sterrestelsels uitgestraal word, selfs langer gestrek oor sy kosmiese reis, tot by die submillimeter in die geval van die verste sterrestelsels waarvan die lig in die eerste paar miljard jaar vrygestel is. van die kosmiese geskiedenis.

- Dit was in 2012 toe Dominik en kollegas hierdie bron uitgesonder het as moontlik interessante en waardige opvolgwaarnemings. Nadat hulle daarna gekyk het na nog langer submillimeter golflengtes met Europe & rsquos APEX (Atacama Pathfinder Experiment), ook geleë in Chili, het dit uitgestaan ​​as die & lsquoreddest & rsquo in hierdie sterrestelselmonster, en dit lyk steeds helderder op toenemend langer golflengtes, tot 870 & micrometer.

- Dit dui daarop dat die sterrestelsel ryp is met stervorming en op 'n groot afstand van ons af geleë is, in die diepte van die heel vroeë heelal.

Figuur 30: Sterretkundiges het enkele honderdduisende sterrestelsels waargeneem deur infrarooi en submillimeter golflengtes deur ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag, en het 'n baie seldsame voorbeeld van 'n massiewe voorwerp in die vroeë heelal geïdentifiseer (beeldkrediet: NRAO / AUI / NSF, B. Saxton ESA / Herschel ESO / APEX ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) D. Riechers et al. 2017) 38)

Legende tot Figuur 30: Die Herschel-opname word in die agtergrond getoon, wat die data wat 350 & microm (blou) en 500 & microm (green) versamel, kombineer. Die inlas in die middel wys 'n zoom rondom die potensieel interessante bron, wat die Herschel-aansig kombineer met opvolgwaarnemings wat op 870 mikrometer gedoen is met die Atacama Pathfinder Experiment (APEX-rooi). & mdash Verdere waarnemings verkry met ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) met 'n hoër resolusie (regsinlas) het getoon dat die bron nie net bestaan ​​uit een ou, massiewe sterrestelsel nie, maar uit 'n paar duidelike massiewe sterrestelsels wat op die punt staan ​​om saam te smelt. & mdash Hierdie twee sterrestelsels, elk omtrent so massief soos ons Melkweg, is informeel die & lsquoHorse & rsquo en die & lsquoDragon & rsquo genoem.

- Met behulp van verdere waarnemings wat met ALMA verkry is, het die sterrekundiges koolstofmonoksied en waterdamp in hierdie voorwerp raakgesien en die emissies gebruik om te skat hoe ver dit van ons af is. Dit het bevestig dat hulle die bron waargeneem het, aangesien dit slegs 'n miljard jaar na die oerknal was.

- Die waarnemings met hoë resolusie wat met ALMA uitgevoer is, het 'n ekstra verrassing in die vooruitsig gestel. & ldquo By nadere ondersoek was hierdie unieke voorwerp selfs meer opwindend as wat ons kon verwag, en bestaan ​​nie net uit een ou, massiewe sterrestelsel nie, maar uit 'n paar duidelike massiewe sterrestelsels wat op die punt staan ​​om saam te smelt, & rdquo verduidelik Dominik.

- Wemel van stervorming, is hulle 10 tot 100 keer massiewer as die meeste sterrestelsels in dieselfde tydvak in die geskiedenis van die heelal & rsquos. Die perd en die draak sal uiteindelik bymekaarkom en binne 'n paar honderd miljoen jaar & rsquo-tyd 'n selfs massiewer sterrestelsel veroorsaak.

- Die bevinding toon dat reusagtige sterrestelsels, alhoewel skaars, wel in baie vroeë kosmiese tydperke bestaan ​​het, en dat dit die voorvaders van die massiewe sterre kon wees wat ouer wordende sterre bevat, wat op 'n bietjie later tyd waargeneem word, toe die heelal- en rsquos-ouderdom slegs 'n paar miljarde jare was .

- Die span is nou besig om hierdie ekstreme samesmeltingstelsel in nog groter besonderhede te ondersoek, en ondersoek die eienskappe van sy sterrepopulasie en stof met ALMA sowel as met die European Southern Observatory & rsquos Very Large Telescope.

- & ldquo Ons is ook op soek na moontlike satelliete, kleiner sterrestelsels wat in die swaartekragveld van die twee heuwels gevang kon word, soos wat ons uit die teorie sou verwag, & rdquo sê Dominik.

- In die nabye toekoms sal waarnemings met die NASA / ESA / CSA JWST (James Webb-ruimteteleskoop), wat in 2019 van stapel gestuur word, dit moontlik maak vir sterrekundiges om dieper in die geheime van hierdie stelsel te delf.

Verder in die toekoms sal daar 'n addisionele hulpmiddel wees om die vroeë heelal te ondersoek deur middel van galaktiese samesmeltings, maar net diegene wat in 'n baie meer gevorderde stadium is as die Horse and the Dragon, wanneer die supermassiewe swart gate in die middel van elke sterrestelsel ongeveer om saam te smelt. Sulke kosmiese botsings laat gravitasiegolwe en skommelinge in die weefsel van ruimtetyd & ndash vry ​​wat deur ESA & rsquos toekomstige swaartekraggolfwaarneming, LISA (Laser Interferometer Space Antenna) waargeneem kan word.

- Intussen is dit onwaarskynlik dat baie meer stelsels soos die een wat deur Dominik en sy medewerkers erken word, ontbloot sal word. As huidige teorieë oor die vorming van sterrestelsels korrek is, is sulke diere uiters skaars. Die span sal nietemin voortdurend ondersoek instel na data uit die Herschel-argief vir moontlike bewyse van ander interessante bronne.

- & ldquo Hierdie opwindende resultaat, verkry deur deeglik deur Herschel & rsquos-opnames te kombineer, tesame met uitgebreide opvolgwaarnemings, toon die kragtige nalatenskap en langtermyn-impak van die data nou, enkele jare nadat die waarneming gedoen is, & rdquo sê G & oumlran Pilbratt, Herschel-projekwetenskaplike by ESA. & ldquo Dit sal nog jare lank die geval wees. & rdquo

& bul 20 September 2017: Die Herschel Space Observatory het diep in die geskiedenis van ons kosmos ingegaan en honderdduisende sterrevormende sterrestelsels ondersoek en in die tyd teruggekyk tot toe die heelal minder as een miljard jaar oud was. Hierdie waarnemings was die grootste periode van sterproduksie, ongeveer tien miljard jaar gelede, toe sterrestelsels ongeveer tien keer vinniger sterre gevorm het as hul huidige eweknieë. 39)

Opmerking: Hierdie inskrywing is deel van & rdquoHerschel Week & rdquo, 18-22 September 2017.

- As ons na die sterrebril van die naghemel kyk, kan ons miskien deur sy skynbaar tydlose skoonheid mislei word om te dink dat die menigte verafsondes daar was sedert die begin van die tyd. Maar as ons oë tot in die eerste paar sekondes van ons Heelal, amper 14 miljard jaar gelede, terug kon kyk in die kosmiese geskiedenis, sou hulle met 'n heel ander siening behandel word.

- Kort na die oerknal en die warm en digte fase wat ons kosmiese verhaal aan die gang sit, het die heelal baie verskil van wat ons deesdae kan waarneem, en dit het 'n paar honderd miljoen jaar geduur voordat sterre en sterrestelsels uit die oer 'sop' wat die vroeë kosmos gevul het.

Dit is een van die mees interessante en uitdagende onderwerpe in die huidige astrofisika en kosmologie om saam te werk hoe sterrestelsels gevorm en ontwikkel het en sterre in verskillende tempo's in die loop van die hele wêreld gebring het.

- Infrarooi is die sleutel: In hul strewe om te ondersoek hoe sterrestelsels in verskillende kosmiese tydperke verskil, het sterrekundiges toenemend groter monsters versamel en op soek na die lig wat miljarde jare gelede deur sterrestelsels uitgestraal is en wat sedertdien deur die heelal gereis het. Hierdie studies trek baie voordeel daaruit om waarnemings op verskillende golflengtes van die lig te kombineer, en die infrarooi band is van kardinale belang om sterrestelsels wat sterk sterre vorm, vas te stel.

- Stervorming in sterrestelsels vind plaas in digte wolke van gas wat vir die grootste deel van die kosmiese geskiedenis ook klein hoeveelhede stof bevat. Pasgebore sterre skyn helder in ultraviolet en sigbare golflengtes, maar slegs ongeveer die helfte van hierdie sterlig laat gemiddeld 'n sterrestelsel ongehinderde naburige stofkorrels op, neem die ander helfte op en straal dit weer uit, maar hierdie keer op langer golflengtes.

- As gevolg van die stof wat in die interstellêre materiaal afgewissel word, straal sterrestelsels ongeveer 50 persent van hul totale lig uit op middel-infrarooi, ver-infrarooi en sub-millimeter golflengtes en tussen 8 & microm en 1 mm & ndash met 'n piek in die verste infrarooi, ongeveer 50-200 en mikrometer. Om hierdie rede is waarnemings in hierdie spektrale gebied fundamenteel om die stervormingsaktiwiteit van 'n sterrestelsel te kwantifiseer.

- Daarbenewens strek die uitbreiding van die heelal die golflengtes van lig wat deur voorwerpe ver verwyder word. Hierdie effek, bekend as rooi verskuiwing, word al hoe belangriker hoe verder 'n sterrestelsel ons het.

- Dit veroorsaak dat die hoogtepunt van stofemissie beweeg van die ver-infrarooi tot sub-millimeter golflengtes. Waarnemings wat hierdie twee gedeeltes van die elektromagnetiese spektrum dek, vul mekaar dus aan en vergroot stowwerige uitstoot van stervorming in beide nabygeleë en verre sterrestelsels.

- Om waarnemings op infrarooi golflengtes met teleskope op die grond uit te voer, is egter oor die algemeen moeilik & ndash indien nie onmoontlik nie & ndash weens die aanwesigheid van die Aarde se atmosfeer, daarom het sterrekundiges hulle na die ruimte gewend.

- In die vroeë tagtigerjare was die VS-Nederlands-Britse IRAS (infrarooi astronomiese satelliet) die eerste ruimtemissie wat die lug in die ver-infrarooi gekarteer het, gevolg deur ESA se ISO (Infrarooi Ruimtewaarneming) in die laat negentigerjare, NASA se Spitzer-ruimte Teleskoop, wat in 2003 van stapel gestuur is, en JAXA se Akari (ASTRO-F), wat tussen 2006 en 2011 bedryf is.

- Met middel-infrarooi waarnemings van ISO en Spitzer, het sterrekundiges die gloed van warm stof begin waarneem uit individuele stervormende sterrestelsels wat deur die geskiedenis van die heelal besprinkel is. Maar eers met die ESA se Herschel Space Observatory, wat in 2009 van stapel gestuur is en tot 2013 in werking was, het hierdie ondersoeke hul volle potensiaal ontketen.

- Die breë spektrale dekking van die sterrewag, insluitend die ver-infrarooi en sub-millimeterbereik, het uitgebrei tot langer golflengtes as dié wat deur Spitzer, ISO en Akari ondersoek is. As gevolg hiervan kon sterrekundiges koeler stof aanvoel as wat deur sy voorgangers bespeur is. - Met sy ongekende hoekoplossing kon Herschel ook sterrestelsels raaksien wat deur hierdie vroeëre sterrewagte gemis is op die golflengtes wat hulle gemeen het.

- Daarbenewens, en miskien die belangrikste, het die spesifieke spektrale omvang dit moontlik gemaak om sterrestelsels op te vang waarvan die lig rooi verskuif is na langer golflengtes as dié wat deur sy voorgangers ondersoek is, en stervorming na groter afstande en dus vroeër in die kosmiese geskiedenis opgespoor word.

- Met 'n hoofspieël van 3,5 m het Herschel die grootste infrarooi-teleskoop tot nog toe gevlieg, wat astronome 'n ongekende sensitiwiteit gegee het wat noodsaaklik was om stervormende sterrestelsels dwarsoor die heelal waar te neem.

- Die ondersoek na die evolusie van sterrestelsels was die fokus van verskillende sleutelprogramme wat meer as 2000 uur aan hierdie waarnemings en onder andere die Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES), die PACS Evolutionary Probe (PEP) en die Herschel Astrophysical Terahertz Large gewy het. Gebiedsopname (H-ATLAS).

- In die voetspore van vorige studies gebaseer op Spitzer-data, het Herschel sterrekundiges toegelaat om die diffuse 'mist', bekend as die kosmiese infrarooi-agtergrondstraling, op te los in honderdduisende individuele, aktief stervormende sterrestelsels, gesien as 'n verskeidenheid. van vorige tydperke. Die bydrae van Herschel was van kardinale belang om die waarnemings op te stoot tot die tyd toe die heelal minder as een miljard jaar oud was, en die hele periode waarin stervorming 'n hoogtepunt bereik het en selfs verder, ondersoek.

- Hierdie resultaat, wat nuwe maniere geopen het om die evolusie van sterrestelsels te bestudeer, dui op die revolusionêre waarnemings deur Galileo, wat net meer as vier eeue tevore die nuut uitgevonde teleskoop op die diffuse wit gloed van die Melkweg gerig het. dit neer in 'n magdom individuele sterre.

- Om alles te verstaan: Om aan die einde te kom van hoe verskillend sterrestelsels in die geskiedenis van die heelal ontwikkel het, word waarnemings vergelyk met die voorspellings van rekenaarsimulasies, wat probeer om die opbou van kosmiese strukture op baie groot skale weer te gee. Baie nuwe simulasies het ook die uitdaging aanvaar om 'n aantal kleinskaalse prosesse in te sluit om rekening te hou met die terugvoereffekte wat veroorsaak word deur stervorming of die aktiwiteit van supermassiewe swart gate.

- Wat Herschel se opname van meer as 12 miljard jaar se stervorming betref, het 'n vergelyking met die gesimuleerde kosmos getoon dat sommige prosesse onderliggend aan die evolusie van sterrestelsels goed verstaan ​​word, maar baie besonderhede bly onduidelik.Simulasies is nog lank nie die reproduksie van die komplekse en uiteenlopende eienskappe wat opgeteken is deur sterrestelsels nie, veral met betrekking tot die verband tussen terugvoer en stervorming, en daar is nog baie werk om te doen voordat alle stukke van hierdie kosmiese legkaart in plek val.

- Desondanks help Herschel se ongekende waarnemings sterrekundiges baie in hul ambisieuse poging om die ingewikkelde geskiedenis saam te stel oor hoe sterre en sterrestelsels in die kosmos gevorm en ontwikkel het. Deur die eksperimentele grense verder as enige van sy voorgangers te verskuif, het die missie 'n aantal voorheen verborge juwele, naby en ver, geopenbaar wat van kardinale belang was om hierdie intrige verhaal saam te stel, terwyl dit terselfdertyd ook nuwe raaisels ontbloot het wat sal hou sterrekundiges besig vir die afsienbare toekoms.

& bul 18 September 2017: Die borrels en slinger wat in hierdie beeld van Figuur 31 deur ESO se HSO (Herschel Space Observatory) uitgebeeld word, openbaar groot woelinge in die W3 / W4 / W5-kompleks van molekulêre wolke en stervormende streke. Dit is meer as 6000 ligjaar weg, in die noordelike sterrebeeld Cassiopeia, en is een van die beste streke om die lewe en dood van massiewe sterre in ons Melkwegstelsel te bestudeer. 40) 41)

Opmerking: Hierdie inskrywing is deel van & rdquoHerschel Week & rdquo, 18-22 September 2017.

- Herschel, wat die lug op ver-infrarooi en sub-millimeter golflengtes van 2009 tot 2013 waargeneem het, kan die dowwe gloed van stofkorrels wat in hierdie wolke afgewissel is, vang. Sterrekundiges kan hierdie gloed gebruik om die andersins donker gas op te spoor waar stervorming ontvou.

- Die drie streke waaruit die komplekse & ndash W3, W4, en W5 & ndash bestaan, het hul naam te danke aan die sterrekundige Gart Westerhout, wat hulle die eerste keer in die vyftigerjare geïdentifiseer het as die derde, vierde en vyfde bron van sy opname van die Melkweg op radiogolflengtes.

- Die helder, wit streek regs bo in die beeld, met drie briljante kolle, is W3, 'n reuse-molekulêre wolk wat een van die aktiefste fabrieke met massiewe sterre in die buitenste Melkweg bevat. Die wolk put vir sy sterreaktiwiteit uit 'n totale reservoir grondstof wat gelykstaande is aan 'n paar honderdduisend keer die massa van ons son.

- Die groot, blou-groenagtige holte links onder W3 is W4, 'n borrel wat gekerf is deur winde en supernova-ontploffings van die massiewe sterre in IC1805, die stervormende streek in sy kern.

Figuur 31: Ruimtewetenskapbeeld van die week: HSO-beeld van die W3 / W4 / W5-kompleks in die Melkweg. Hierdie tweekleurige prentjie kombineer Herschel-waarnemings op 70 & microm (siaan) en 100 & microm (oranje), en strek ongeveer 8,4 & ordm by 2,9 & ordm noord is op en oos na links. [beeldkrediet: ESA / Herschel / NASA / JPL-Caltech, CC BY-SA 3.0 IGO Erkenning: R. Hurt (JPL-Caltech)]

- Die ander groot holte, aan die linkerkant van die afbeelding, is W5, wat bestaan ​​uit twee aangrensende borrels wat aangedryf word deur intense winde en ontploffings van die massiewe sterre wat tot lewe kom in verskeie sterre kwekerye in hierdie streek.

- Baie sade van nuwe sterre in hierdie kompleks, veral in W3 en W5, is waargeneem langs pilare, rante en ander kenmerke wat in die wolkmateriaal gevorm word deur die magtige effekte van nabygeleë massiewe sterre. Dit dui daarop dat elke generasie sterre die vorming van die volgende een veroorsaak.

- Alhoewel hierdie streke die belangrikste plekke is om die swak verstaanbare prosesse wat tot die vorming van massiewe sterre lei, te bestudeer, bied hulle ook groot hoeveelhede jong sterre met 'n lae massa, wat astronome 'n buitengewone laboratorium bied om die volle kompleksiteit van stervorming te ondersoek. die Melkweg.

In September 2017 vier ESA die wonderlike wetenskap wat dit bereik het en neem 'n bestekopname van die nalatenskap wat Herschel agterlaat.

& bull Een van die gebiede waar Herschel wesenlike bydraes gelewer het, gaan oor die prosesse wat lei tot die vorming van sterre, en ondersoek 'n groot aantal sterre kwekerye soos die W3 / W4 / W5-kompleks wat in die beeld van Figuur 31 uitgebeeld word.

& bull "Ons is van sterre-dinge gemaak," het die sterrekundige Carl Sagan beroemd gesê, aangesien die atome wat ons liggame, ons huise, ons planeet & ndash maak, hoofsaaklik van vorige generasies sterre kom.

& bull Sterre en planete word inderdaad voortdurend gebore in die digste en koudste sakke van molekulêre wolke, waar hulle vorm aanneem uit 'n mengsel wat grotendeels uit gas bestaan, maar ook klein hoeveelhede stof ingemeng bevat.

& bull As deel van 'n kosmiese herwinningsproses, stuur sterre ook hul herverwerkte materiaal terug na hul afsterwe, wat hierdie interstellêre medium verryk wat alle sterrestelsels, insluitend ons Melkweg, deurdring met swaar elemente wat in hul kernoondjies geproduseer word en tydens die hewige ontploffings die lewens van die mees massiewe sterre.

& bull Onder talle ander opwindende bevindings, het Herschel & rsquos-waarnemings ook die spoor van water oor die kosmos opgespoor, en die evolusie van sterrestelsels gedurende 14 miljard jaar van die geskiedenis van die heelal en rsquos saamgevoeg.

& bull Sterrekundiges is al lank daarvan bewus dat sterre vorm aanneem namate interstellêre materiaal bymekaarkom en kondenseer, dan in fragmente opbreek en die saad van toekomstige sterre ndash, maar baie besonderhede van hierdie ingewikkelde proses het tot nog nie so lank gelede onduidelik gebly nie.

& bull Wat die tafels gedraai het om te verstaan ​​hoe sterre gebore word, was die Herschel Space Observatory van ESA, 'n baanbrekersmissie wat in 2009 van stapel gestuur is en tot 2013 bedryf is.

Tabel 4: ESA se HSO het sterrekundiges 'n ongekende blik op die sterre wieg van ons Melkweg gegee. As gevolg hiervan is daar groot vordering gemaak met die begrip van die fisiese prosesse wat lei tot die geboorte van sterre en hul planetêre stelsels. 42)

& bul 31 Julie 2017: Versteek vir ons word die Westerhout 43-stervormende streek in volle glorie geopenbaar in hierdie ver-infrarooi beeld van die ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag. Hierdie reuse-wolk, waar 'n menigte massiewe sterre lewendig word in die golwende gas en stof, is byna 20 000 ligjare weg van die son, in die konstellasie Aquila, die Arend. 43)

- In hierdie streek is meer as sewe miljoen sonskynplekke geleë. Daar is meer as 20 sterre-kwekerye wat deur die kragtige lig van pasgebore sterre binne verhit word. Hierdie hubs van stervorming staan ​​in blou tint uit teen die koeler geel en rooi omgewing.

- In die gloeiende blou gasborrel in die middel van die beeld is 'n groep uiters warm en massiewe Wolf-Rayet- en OB-sterre geleë, wat saam meer as 'n miljoen keer helderder is as ons son. Hierdie borrel, wat die saad huisves wat in verskeie nuwe sterretrosse sal groei, is een van die vrugbaarste geboorteplekke van sterre in ons Melkweg.

- 'n Minder ekstreme maar steeds baie aktiewe sterrefabriek is die groot kompleks van blou borrels wat regs in die beeld sigbaar is. Deur die Herschel-beelde te ondersoek, het sterrekundiges bewyse gevind van wat lyk soos 'n netwerk van filamente wat hierdie twee intense spilpunte van stervorming verbind.

- Die ondersoek na stervormende streke in ons Melkweg in ongekende besonderhede was een van die hoofdoelstellings van Herschel, wat in 2009 van stapel gestuur is en byna vier jaar lank gewerk het en die lug waargeneem het op ver-infrarooi en submillimeter golflengtes. Dit is gevoelig vir die hitte van die klein fraksie koue stof wat gemeng is met die wolke van die gas waar sterre vorm. Die beeld van sulke streke wys sterrekundiges op digte gebiede met gas waar nuwe sterre gebore word, wat hulle in staat stel om die aksie in detail te bestudeer, net soos in hierdie beeld (Figuur 32).

Figuur 32: Westerhout 43 is geleë in 'n baie dinamiese streek van die Melkweg, by die oorgang tussen die sentrale balk van die Melkweg en een van sy spiraalarms. Dit is 'n uitstekende laboratorium om te ondersoek hoe sterre en veral massiewe sterre en die vorm vorm aan die botsing van twee groot strome interstellêre materie (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL-projek. Erkenning: UNIMAP / L. Piazzo, La Sapienza & ndash Universit & agrave di Roma E. Schisano / G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië

Legende tot Figuur 32: Hierdie drie-kleurbeeld kombineer Herschel-waarnemings op 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi), en strek ongeveer 3 & ordm aan die lang kant noord, is bo en oos na links. Die beeld is verkry as deel van die Herschel & rsquos Hi-GAL-sleutelprojek, wat die hele vlak van die Melkweg in vyf verskillende infrarooi bande afgebeeld het. 'N Video-panorama waarin alle Hi-GAL-waarnemings saamgestel is, is in April 2016 gepubliseer.

& bul 20 Februarie 2017: Kosmiese stof, 'n klein, maar belangrike bestanddeel in die interstellêre materiaal wat deur ons Melkweg sterf, skyn helder op infrarooi golflengtes (Figuur 33). Deur die gloed van stof op te spoor met die infrarooi oog van Herschel, kan sterrekundiges sterrekwekerye in besonderhede verken. 44)

- Oor die beeld is digte konsentrasies van die interstellêre mengsel van gas en stof waar sterre gebore word, gestrooi. Die helderste gedeeltes, met 'n blou tint, word verhit deur die kragtige lig van pasgebore sterre daarin, terwyl die rooier streke koeler is. Die fyn vorms wat regdeur die beeld sigbaar is, is die gevolg van bestraling en magtige winde van die jong sterre wat borrels en ander holtes in die omliggende interstellêre materiaal uitsny.

- Uit die verskillende helder, blou streke staan ​​die een aan die linkerkant bekend as G333.6-0.2 en is dit een van die helderste gedeeltes van die infrarooi lug. Dit het sy helderheid te danke aan 'n sterregroep, waar minstens 'n dosyn jong en baie helder sterre die gas en stof rondom hulle verhit. Langwerpige en dun strukture, of filamente, staan ​​uit in die warboel van gas en stof en spoor die digste gedeeltes van hierdie stervormende wolk na. Dit is grootliks langs hierdie filamente, besaai met baie helder, kompakte kerne, dat nuwe sterre vorm aanneem.

Figuur 33: Sterre bars uit oor die hele beeld van die ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag. Dit beeld die reuse-molekulêre wolk RCW106 uit, 'n massiewe hoeveelheid gas en stof wat byna 12 000 ligjare weg is in die suidelike konstellasie van Norma, die Carpenter's Square (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL-projek. Erkenning) : UNIMAP / L. Piazzo, La Sapienza & ndash Universit & agrave di Roma E. Schisano / G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië)

Legende tot Figuur 33: Hierdie drie-kleurbeeld kombineer Herschel-waarnemings op 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi), en strek oor 1 & ordm aan die lang kant noord, is bo en oos na links. Die beeld is verkry as deel van die Herschel & rsquos Hi-GAL-sleutelprojek, wat die hele vlak van die Melkweg in vyf verskillende infrarooi bande afgebeeld het.

& bull 03 Januarie 2017: Net soos die nuwe kalenderjaar begin, en daarmee saam 'n gevoel van nuwe begin, so wys hierdie netwerk van stof en gas 'n gedeelte van die lug waar stergeboorte nog moet posvat. Die afbeelding van Figuur 34 toon 'n paar tientalle deurmekaar interstellêre filamente. Sulke filamente kan tien ligjare deur die ruimte strek en kan voorafgaan aan die vorming van sterre, met pasgebore sterre wat dikwels in die digste dele voorkom. 45)

- In die filamente is 'n aantal digter kolle materiaal ingebed, maar dit blyk tans nie die sade van toekomstige sterre te wees nie. Soos nou, is die filamente eenvoudig nie massief genoeg om stervorming te ondersteun nie. & mdash Of hierdie tans rustige streek in die toekoms 'n sterre kwekery sal word, moet nog gesien word.

- Die streek is deur Herschel & rsquos PACS (Fotodetektor Array Camera and Spectrometer) en SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) met infrarooi golflengtes van 250, 350 en 500 en mikrometer afgeneem.

Figuur 34: Hierdie streek is in Polaris, 490 ligjare weg. Dit is in 2011 deur ESA & rsquos HSO (Herschel Space Observatory) afgebeeld en hier word 'n kleurkomposiet aangebied (beeldkrediet: ESA en die SPIRE & amp PACS konsortiums, Ph. Andr & eacute (CEA Saclay) vir die Gould & rsquos Belt Survey Key Program Consortium, en A. Abergel (IAS Orsay) vir die evolusie van Interstellar Dust Key Program Consortium)

& bul 23 Mei 2016: Nuwe sterre is die lewensaar van ons Melkweg, en daar is genoeg materiaal wat deur hierdie infrarooi beeld van Herschel geopenbaar word om sterre vir miljoene jare te bou (Figuur 35). Geleë ongeveer 8000 ligjare weg in die sterrebeeld Vulpecula & ndash Latyn vir klein jakkals & ndash staan ​​die streek in die beeld bekend as Vulpecula OB1 (let wel: massiewe O- en B-tipe sterre word soms OB-sterre genoem). Dit is 'n & lsquostellar assosiasie & rsquo waarin 'n bondel reuse & lsquoOB & rsquo sterre gebore word. 46)

- Die groot hoeveelhede ultraviolet en ander straling wat deur hierdie sterre uitgestraal word, druk die omliggende wolk saam, wat veroorsaak dat nabygeleë streke van stof en gas die ineenstorting in meer nuwe sterre begin maak. Mettertyd sal hierdie proses deur die wolk beweeg en sommige van die grondstowwe in blink sterre omskep.

- Op visuele golflengtes word die OB-assosiasie gekoppel aan 'n sterreswerm wat as NGC 6823 gekatalogiseer is. Dit is in 1785 deur William Herschel ontdek en bevat 50 sterre. 'N Nevel wat sigbare lig uitstraal, geklassifiseer as NGC 6820, is ook deel van hierdie veelsydige stervormende streek.

- Die reuse-sterre in die hartjie van Vulpecula OB1 is van die grootste in die Melkweg. Met 'n dekade van soveel as die sonmassa, het hulle astronomies gesproke 'n kort lewensduur omdat hulle hul brandstof so vinnig verbrand.

- Op 'n geskatte ouderdom van twee miljoen jaar is hulle reeds goed deur hul lewensduur. As hul brandstof op is, sal hulle in duie stort en as supernovas ontplof. Die skok wat dit deur die omliggende wolk sal stuur, lei tot die geboorte van nog sterre, en die siklus sal weer begin.

Figuur 35: Die beeld is verkry as deel van die Herschel & rsquos Hi-GAL-sleutelprojek. Hierdeur word die infrarooi-observatorium en rsquos-instrumente gebruik om die hele galaktiese vlak in vyf verskillende infrarooi golflengtes af te beeld. Hierdie golflengtes openbaar koue materiaal, meestal tussen -220 & ordmC en -260 & ordmC. Nie een daarvan kan op gewone optiese golflengtes gesien word nie, maar hierdie infrarooi siening toon astronome 'n verrassende hoeveelheid struktuur in die wolk- en rsquos-binneland. Die verrassing is dat die Hi-GAL-opname 'n spin- en rsquos-web van filamente openbaar wat oor die stervormende streke van ons Melkweg strek. 'N Deel van hierdie uitgebreide netwerk kan in hierdie beeld gesien word as 'n filigraan van rooi en oranje drade (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project)

& bul 22 April 2016: ESA se Herschel-missie stel vandag 'n reeks ongekende kaarte van stervormende spilpunte in die vlak van ons Melkwegstelsel bekend. Dit word vergesel deur 'n stel katalogusse wat honderdduisende kompakte bronne bevat wat oor alle fases strek wat lei tot die geboorte van sterre in ons Melkweg. Hierdie kaarte en katalogusse sal baie waardevolle hulpbronne wees vir sterrekundiges om wetenskaplik te benut en vir die beplanning van opvolgstudies van besonder interessante streke in die Galaktiese Vlak. 47) 48)

Tydens sy vier jaar van bedrywighede (2009-2013) het die Herschel-ruimtestation die lug op ver-infrarooi en sub-millimeter golflengtes geskandeer. Waarnemings in hierdie deel van die elektromagnetiese spektrum is sensitief vir sommige van die koudste voorwerpe in die heelal, insluitend kosmiese stof, 'n klein maar belangrike komponent van die interstellêre materiaal waaruit sterre gebore word.

Figuur 36: Herschel se siening van die Galactic Plane (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project)

- Die Hi-GAL (Herschel infrarooi Galactic Plane Survey) is die grootste van alle waarnemingsprogramme wat saam met Herschel uitgevoer is, in terme van die waarneming van tyd en nader as 900 uur totale waarnemings, gelykstaande aan byna 40 dae & ndash en lugdekking en ongeveer 800 vierkante grade, of twee persent van die hele lug. Die doel was om die hele skyf van die Melkweg, waar die meeste van sy sterre vorm en woon, in vyf van Herschel se golflengte-kanale: 70, 160, 250, 350 en 500 en mikrometer.

- Die Hi-GAL-span het die afgelope twee jaar die data verwerk om 'n reeks gekalibreerde kaarte van buitengewone gehalte en resolusie te verkry. Met 'n dinamiese omvang van ten minste twee orde van grootte, openbaar hierdie kaarte die emissie deur diffuse materiaal, sowel as groot filamentêre strukture en individuele, puntagtige bronne wat oor die beelde versprei is.

- Die beelde bied 'n ongekende beeld van die Galaktiese Vlak, wat wissel van diffuse interstellêre materiaal tot digter filamentêre strukture van gas en stof wat in klompe versplinter waar stervorming intree. Dit bevat pre-sterre polle, protostars in verskillende evolusiestadia en kompakte kern op die punt om in sterre te verander, sowel as volwaardige sterre en die borrels wat gekerf is deur hul hoogs energieke bestraling.

- Vandag het die span die eerste deel van hierdie datastel vrygestel, bestaande uit 70 kaarte wat elk 2 & ordm x 2 & ordm meet, en in die vyf ondervraagde golflengtes voorsien. "Hierdie kaarte is nie net uit estetiese oogpunt verstommend nie, maar dit verteenwoordig 'n ryk datastel vir sterrekundiges om die verskillende fases van stervorming in ons sterrestelsel te ondersoek," verduidelik Sergio Molinari van IAPS / INAF, Italië, hoofondersoeker vir die Hallo-GAL-projek.

- Sterrekundiges kon van die begin van die waarnemingsprogram gebruik maak van data van Hi-GAL sedert die span ingestem het om afstand te doen van hul reg op 'n eie periode. Die waarnemings is beskikbaar gestel deur die ESA Herschel Science Archive, insluitende onbewerkte data sowel as dataprodukte wat gegenereer word deur stelselmatige pypleidingverwerking. Die data is gereeld verwerk tot geleidelik hoër gehalte en getrouheidsprodukte.

- Die huidige weergawe is 'n ekstra stap in die verwerking van data. Die nuut vrygestelde kaarte word vergesel van bronnekatalogusse in elk van die vyf bande, wat direk deur die gemeenskap gebruik kan word om 'n verskeidenheid onderwerpe te bestudeer, insluitend die verspreiding van diffuse stof en stervormende streke oor die Galaktiese vlak.

- Die kaarte bedek die binneste gedeelte van die Melkweg, na die Galaktiese Sentrum, gesien vanaf die son, met Galaktiese lengtelyne tussen + 68 & deg en -70 & deg. 'N Tweede vrystelling, met die oorblywende deel van die opname, word vir die einde van 2016 voorsien.

- "Dit is nie reguit om kompakte bronne uit ver-infrarooi beelde te onttrek nie, waar pre-sterre klompe en ander voorste-sterre voorwerpe ingebed is in die diffuse interstellêre medium wat ook helder skyn op dieselfde golflengtes," verduidelik Molinari. "Om hierdie rede het ons 'n spesiale tegniek ontwikkel om individuele bronne van die kaarte te onttrek, wat die kontras maksimeer om die kompakte voorwerpe ten opsigte van die agtergrond te versterk." Die resultaat is 'n stel van vyf katalogusse, een vir elk van die ondervraagde golflengtes, waarin die bronposisie, vloed, grootte, sein-ruisverhouding en ander parameters wat verband hou met die emissie daarvan, gelys word. Die grootste katalogus is die een wat saamgestel is uit die 160 & microm-kaarte, met meer as 300 000 bronne.

- "Die Hi-GAL-kaarte en katalogusse bied 'n volledige sensus van sterre kwekerye in die binneste Melkweg," sê G & oumlran Pilbratt, Herschel-projekwetenskaplike by ESA."Dit sal 'n uiters nuttige bron wees vir studies oor stervorming oor die Melkweg, wat sterrekundiges help om die Galaktiese vliegtuig te verdiep en ook teikens te identifiseer vir opvolgwaarnemings met ander fasiliteite."

Figuur 37: The Eagle Nebula, ook bekend as M16, gesien deur HSA (Herschel Space Observatory) van die ESA, lê die newel ongeveer 6500 ligjaar weg (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project, G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië)

Legende vir Figuur 37: 'n Groep jong, helder sterre, wat nie op hierdie infrarooi golflengtes sigbaar is nie, is naby die middel van die beeld geleë. Die kragtige lig wat hierdie sterre uitstraal, laat die omliggende gas brand, en dit laat skyn. Die sterre dryf ook magtige winde wat die reuse-holtes in die wolk uitsny. Aan die grense van hierdie holtes word die interstellêre mengsel van gas en stof digter, uiteindelik in duie stort en aanleiding gee tot 'n nuwe generasie sterre. Die beeld is 'n samestelling van die golflengtes van 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 350 & microm (rooi).

Figuur 38: Die RCW 120-borrel wat deur ESA se HSO gesien word, lê ongeveer 4300 ligjaar weg. 'N Ster in die middel, nie sigbaar op hierdie infrarooi golflengtes nie, het 'n pragtige borrel om homself geblaas met die magtige druk van die lig wat dit uitstraal. Die druk is so sterk dat dit die materiaal aan die rand van die borrel saamgepers het, sodat dit ineenstort en die geboorte van nuwe sterre veroorsaak. Die beeld is saamgestel uit die golflengtes van 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 350 & microm (red), beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project, G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië

Figuur 39: die middelpunt van ons Melkweg, die Melkweg, ongeveer 25 000 ligjare weg, soos gesien deur ESA se HSO. Wolke van gas en stof verskyn versprei langs 'n reuse, gedraaide ring, meer as 600 ligjaar breed, wat die supermassiewe swart gat wat in die kern van die Galaxy sit, omvat. Die beeld is saamgestel uit die golflengtes van 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 350 & microm (rooi), beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL Project, G. Li Causi, IAPS / INAF, Italië

Figuur 40: Herschel se siening van die oorlog en vrede en kat se pootnebels (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Hi-GAL-projek, verwysing 47)

& bul 29,2016 Maart: Stervorming vind oral om ons plaas. Die melkweg is gevoer met stof- en gaswolke wat die kwekery van die volgende generasie sterre kan word. Danksy ESA & rsquos HSO (Herschel Space Observatory) kan ons nou in hierdie wolke kyk en sien wat werklik aan die gang is. 49)

- Dit lyk miskien ironies, maar as sterrekundiges op soek is na terreine vir toekomstige stervorming, soek hulle die koudste plekke in die Melkweg. Dit is omdat die gas wat hul grootmaat sal vorm voordat die sterre aan die brand slaan, saam moet ineenstort. Om dit te kan doen, moet dit koud en traag wees, sodat dit nie swaartekrag kan weerstaan ​​nie. - Behalwe gas, is daar ook stof. Dit is ook baie koud, miskien net 10 & ndash20 K bo absolute nul. Vir optiese teleskope lyk dit heeltemal donker, maar die stof openbaar hom op ver-infrarooi golflengtes.

- Een van die verrassings is dat die koudste dele van die wolk filamente vorm wat oor die warmer dele van die wolk strek. Hierdie beeld toon 'n koue wolkfilament, wat deur sterrekundiges bekend staan ​​as G82.65-2.00. Die blou gloeidraad is die koudste deel van die wolk en bevat 800 keer soveel massa as die son. Die stof in hierdie filament het 'n temperatuur van & ndash259 & ordmC. As die gloeidraad genoeg massa bevat by hierdie lae temperatuur, is dit waarskynlik dat hierdie gedeelte in sterre sal ineenstort.

- Die afbeelding van Figuur 41 is gekleurd sodat die langste infrarooi golflengte, wat ooreenstem met die koudste gebied, in blou vertoon word, en die kortste golflengte, wat ooreenstem met effens warmer stof, in rooi vertoon word.

- Die gesigsveld wat hier vertoon word, is 'n bietjie meer as twee keer die breedte van die volle maan. Dit is een van 116 ruimtestreke wat Herschel waargeneem het as deel van die Galactic Cold Cores-projek. Elke veld is gekies omdat ESA & rsquos kosmiese mikrogolf-agtergrondkaartwerker, Planck, getoon het dat hierdie streke van die sterrestelsel uiters koue stof besit.

Figuur 41: Herschel onthul 'n lint van toekomstige sterre (beeldkrediet: ESA / Herschel / SPIRE / M. Juvela (Universiteit van Helsinki, Finland)

& bul 18 Januarie 2016: Die interstellêre medium vul die & lsquoempty & rsquo-ruimte tussen die sterre in ons sterrestelsel. Dit is 'n mengsel van molekulêre wolke, koue en warm gasse, streke van elektries gelaaide waterstof, en meer. Molekulêre wolke is die digste deel van die interstellêre medium en hou die grootste deel van sy massa in die vorm van waterstofgas. ESA & rsquos Herschel-ruimtestation het aan die lig gebring dat baie gebou is rondom filamente, met digte drade wat deur elke wolk slinger. Hierdie filamente kan moontlik materiaal vervoer, en dit is bekend dat dit nuwe sterre vorm as dit massief genoeg is. 50)

- Die Herschel-beeld (Figuur 42) toon die Serpens Core, die hart van 'n reuse-molekulêre wolk. Die Core is die helder klomp regs bo, met 'n diffuser sekondêre groep, genaamd Ser G3-G6, regs onderaan. Ook 'n ligte geel skynsel links bo in die raam is 'n gebied wat bekend staan ​​as LDN 583 wat helder in die ver-infrarooi skyn.

- Reuse molekulêre wolke bevat tot 10 miljoen keer die sonmassa en kan honderde ligjare strek. In vergelyking met die res van die ruimte is hulle dig, hou dit duisend atome per kubieke sentimeter en nog meer in stervormende streke. Hierdie eienskappe is egter relatief: selfs op hul digste is hierdie wolke meer as tien keer leër as die beste laboratoriumsuiers wat ons op aarde kan produseer.

- Hierdie reuse-wolke is komplekse formasies, wat meestal bestaan ​​uit filamente gemeng met klonterige en onreëlmatige voue, velle en borrelagtige strukture. 'N Tipiese spiraalstelsel soos die Melkweg kan duisende bevat, vergesel deur baie van hul kleiner familielede.

Serpens is 'n ideale teiken vir wetenskaplikes wat meer wil weet oor reuse molekulêre wolke, want dit lê net 1400 ligjaar van ons af. Wetenskaplikes het Herschel & rsquos-waarnemings van hierdie wolk vergelyk met 'n moderne simulasie om meer uit te vind oor die wolk- en rsquos-eienskappe en om die akkuraatheid van hul model te toets.

- Hulle het 'n radiale netwerk van filamente ontdek wat deur die Serpens Core strek, filamente wat voorspel word om te breek en om die kern van nuwe sterre te vorm. Hierdie filamente lyk soos die speke van 'n wiel, met die kern wat die spilpunt vorm.

Figuur 42: Herschel onthul filamente in die Serpens Core [beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / SPIRE / V. Roccatagliata (Universiteit van München, Duitsland)]

Legende tot Figuur 42: Hierdie driekleurbeeld is gemaak van waarnemings met die Herschel & rsquos PACS-kamera (blou en groen) en SPIRE-kamera (rooi). Die grootte van die getoonde streek is 1,7 & ordm x 1,9 & ordm aan die lug, waar 1 & ordm ooreenstem met ongeveer 25 ligjare.

& bul 21 Desember 2015: Stephan & rsquos Kwintet sterrestelsels is in 1877 deur sterrekundige & Eacutedouard Stephan ontdek (Franse sterrekundige, 1831-1923). Destyds het hy egter die ontdekking van & lsquonew nebulae & rsquo gerapporteer, aangesien die konsep van ander sterrestelsels buite ons Melkweg eers in die 1920's geformaliseer is. Die beeld van Stephan's Quintet (Figuur 43) kombineer waarnemings wat op drie verskillende golflengtes gedoen is, met ESA & rsquos Herschel- en XMM-Newton-ruimtestore asook met grondteleskope om die verskillende komponente van die vyf sterrestelsels te onthul. 51)

- Stephan & rsquos Quintet is een van die bekendste galaktiese groepe wat bekend is, maar slegs vier sterrestelsels uit die oorspronklik ontdekte kwintet is fisies gekoppel en die ander is later baie nader aan ons gevind. NGC 7320, die sterrestelsel in die onderste deel van die beeld, lê ongeveer 40 miljoen ligjare van ons af, eerder as die 300 miljoen ligjare van die ander. Een daarvan is die helderste bron bo NGC 7320 in hierdie siening, twee is die verweefde sterrestelsels onmiddellik regs van die beeldsentrum, en die vierde is die ronde kol na die onderste regterhoek.

- Later is ontdek dat 'n bykomende sterrestelsel, versteek buite die linkerrand van hierdie beeld, op 'n soortgelyke afstand as hierdie vier sterrestelsels sit en die groep weer as 'n kwintet herstel.

- Deur hierdie sterrestelsels in infrarooi lig waar te neem met Herschel & ndash getoon in rooi en geel & ndash, kan sterrekundiges die gloed van kosmiese stof opspoor. Stof is 'n klein, maar belangrike bestanddeel van die interstellêre materie in sterrestelsels, wat hoofsaaklik uit gas bestaan ​​en die grondstof verskaf vir die geboorte van nuwe generasies sterre. Een sterrestelsel val uit in die infrarooi lig: die nabygeleë NGC 7320, 'n spiraalstelsel wat besig is om nuwe sterre te bou.

- Die optiese lig wat van die teleskope op die grond waargeneem word, word in wit getoon en toon die vorms van die vier sterrestelsels in die verte, wat sterte en lusse van sterre en gas toon. Hierdie ingewikkelde kenmerke is 'n effek van hul onderlinge aantrekkingskrag. Die intense dinamiese aktiwiteit van die verre groep word ook uitgebeeld in die verspreiding van diffuse warm gas, wat helder skyn in X-strale en deur XMM-Newton opgespoor is.

- Voorgestel in blou, lyk die warm gas meestal tussen die vier botsende sterrestelsels. Dit is waarskynlik 'n mengsel van oergas wat voorafgaan aan die vorming van sterrestelsels en intergalaktiese gas wat van die sterrestelsels verwyder is of tydens hul interaksie verdryf is.

- 'n Wenk van 'n skokgolf uit die interaksie tussen hierdie vier sterrestelsels is sigbaar as 'n byna vertikale blou struktuur regs van die beeldsentrum. Hierdie struktuur van warm gas spoor blykbaar ook 'n filament van infrarooi-helder stof wat moontlik deur die skok verhit is. - Aan die bokant van die skok onthul die infrarooi aansig sterre wat binne en buite die sterrestelsels vorm.

- 'n Dowwe stert van sterre, gas en stof strek na links, wat lei tot 'n dwergstelsel wat in infrarooi gloei en die rooi en geel voorwerp aan die punt van die stert vassteek. Verder links is 'n digte konsentrasie warm gas ook blou aan die einde van die stert sigbaar, hoewel dit onduidelik is of dit tot die galaktiese groep behoort of 'n voorgrondbron is.

Figuur 43: 'n Veelkleurige aansig van die sterrestelsels in Stephan & rsquos Quintet soos geopenbaar deur Herschel, XMM-Newton en grondwaarnemings [beeldkrediet: ESA / XMM-Newton (X-strale) ESA / Herschel / PACS, SPIRE (infrarooi) SDSS (opties )]

& bul 24 Augustus 2015: Felle flitse lig rimpel deur fyn gasrasse in hierdie nuwe beeld (Figuur 44), van ESA & rsquos HSO (Herschel Space Observatory), wat die dramatiese hart van 'n groot en digte kosmiese wolk bekend as Mon R2 toon . Hierdie wolk lê ongeveer 2700 ligjaar weg en is besaai met warm, nuutgevormde sterre. 52)

- Verpak in die helder middelpunt van hierdie streek, is 'n paar warm & lsquobubbles & rsquo van geïoniseerde waterstof, wat verband hou met pasgebore sterre in die omgewing. Hier brei gas wat tot 'n temperatuur van 10 000 & degC verhit word vinnig na buite uit, en vergroot met verloop van tyd. Herschel het die borrels in Maandag R2 ondersoek en gevind dat dit in die loop van 100 000 tot 350 000 jaar gegroei het.

- Hierdie proses vorm borrelagtige holtes wat binne die groter Mon R2-wolk lê. Dit staan ​​bekend as HII-streke en op Maandag R2 word vier van hulle aangebied, saamgevoeg in die sentrale blou-wit waas van helder lig en een in die middelste, twee wat soos vlindervlerkies uitsteek links en regs onder, en nog een wat sit net bokant die middel. Elkeen word geassosieer met 'n ander warm en ligte B-tipe ster. Hierdie sterre kan baie keer die massa van die son wees en verskyn gewoonlik met 'n blou kleur as gevolg van hul hoë temperatuur.

- Sterrekundiges het gevind dat die warm borrels in Mon R2 omhul word deur uitgestrekte wolke koue, digte gas wat binne die filamente sit wat oor die raam strek. In skrille kontras met die gas in die warm borrels, kan hierdie wolke by temperature so laag as & ndash260 & degC wees, net bokant absolute nul.

- Hierdie spesifieke groep HII-streke is bestudeer as deel van die Herschel-beeldopname van OB jong stervoorwerpe, of HOBYS, -program. Hierdie beeld kombineer verskeie Herschel-waarnemings wat met die PACS- en SPIRE-kameras verkry is, en is verwerk om die wolk- en rsquos-klomp filamentkompleks uit te lig, wat hier in groot en dramatiese besonderhede sigbaar is.

Figuur 44: veeragtige filamente in Ma R2 (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / SPIRE / HOBYS Sleutelprogram-konsortium)

& bul 28 Mei 2015: Waarnemings met die ESA se Herschel-ruimte-sterrewag het aan die lig gebring dat ons sterrestelsel met draadstrukture op elke lengteskaal toegerus is. Van nabygeleë wolke wat filamente van 'n paar ligjare lank bevat tot reusagtige strukture wat honderde ligjare oor die spiraalarms van die Melkweg strek, lyk dit asof hulle oral voorkom. Die data van Herschel het die belangstelling van sterrekundiges in die bestudering van filamente weer laat opvlam, en beklemtoon die belangrike rol van hierdie strukture in die proses van stervorming. 53)

- Sterre word in die digste sakke van die interstellêre medium gebore, 'n diffuse mengsel van gas en stof wat sterrestelsels deurdring, insluitend ons Melkweg. Een van die mees interessante vrae in die astrofisika is om te verstaan ​​hoe hierdie materiaal, wat tipies gekenmerk word deur 'n baie lae digtheid, bymekaar kan kom, wat digter konsentrasies skep wat later in kompakte kerne ontwikkel en uiteindelik sterre baar. & mdash In die soeke na antwoorde neem sterrekundiges reuse-molekulêre wolke waar, die kosmiese broeikaste waar gas en stof in sterre omskep word. Terwyl hierdie studies met behulp van verskillende tegnieke uitgevoer word, is die waarneming van infrarooi lig een belangrike benadering, aangesien die interstellêre materiaal helder skyn op hierdie lang golflengtes.

- In hierdie konteks was ESA se Herschel-ruimte-sterrewag 'n ware wisselaar. Met die deel van die elektromagnetiese spektrum wat wissel van die ver-infrarooi tot sub-mm golflengtes, het dit ongekende data versamel gedurende sy drie en 'n half jaar van waarneming. Een van die belangrikste aspekte wat uit hierdie waarnemings na vore gekom het, is die teenwoordigheid van 'n filamentêre netwerk byna oral in ons Galaxy se interstellêre medium. Die prentjie wat opduik, is dat hierdie strukture nou gekoppel is aan die vorming van sterre.

- Voor Herschel het sterrekundiges al verskeie filamente in interstellêre wolke geïdentifiseer en hul potensiële belang vir stervorming erken. Slegs met die verhoogde sensitiwiteit en ruimtelike resolusie wat hierdie sterrewag toegestaan ​​het, tesame met sy grootskaalse opnames, kon dit egter die volle omvang van filamentpatrone in die Melkweg openbaar.

- Een van die opnames wat saam met Herschel & ndash the Gould Belt Survey & ndash gefokus is op 'n reuse-ring van stervormende streke, wat almal nie meer as 1500 ligjaar van die son af geleë is nie. In die omgewing van hierdie wolke kon sterrekundiges buitengewoon gedetailleerde beelde met behulp van Herschel verkry, wat ingewikkelde drade van filamente in elke streek wat hulle ondersoek, opgegrawe het. & mdash & ldquo Die grootste verrassing was die alomteenwoordigheid van filamente in hierdie wolke in die omtrek en hul intieme verband met stervorming, & rdquo verduidelik Philippe Andr & eacute van CEA / IRFU, Frankryk, hoofondersoeker vir die Herschel Gould Belt Survey. & ldquo Maar daar is meer: ​​hierdie waarnemings het getoon dat filamente, wat tot 'n aantal ligjare kan strek, blykbaar 'n universele breedte van ongeveer een derde van 'n ligjaar het. Dit dui daarop dat daar iets fundamenteel onder skuil. & Rdquo

- Die sterrekundiges probeer steeds die besonderhede van die stervormingsprosesse wat in hierdie wolke plaasvind, verstaan, aangehelp deur die oorvloed en verskeidenheid data wat met Herschel versamel is. Terwyl die meeste filamente met kompakte kerne besaai is, wat daarop dui dat sterre maklik vorm aanneem in hierdie digte 'vesels' van die interstellêre medium, is daar ook streke wat ingewikkelde filamentverwarring vertoon, maar geen tekens van aanhoudende stervorming nie. 'N Studie van die mees skouspelagtige voorbeeld van hierdie verskynsel, die Polaris Flare, dui aan dat filamente op die een of ander manier die aanvang van stervorming moet voorafgaan.

- Die scenario wat uit die nuwe Herschel-data na vore kom, dui daarop dat stervorming in twee stappe verloop: eerstens, onstuimige bewegings van die interstellêre gas en stof skep 'n ingewikkelde web van filamentêre strukture, dan neem die swaartekrag oor, wat veroorsaak dat slegs die digste filamente saamtrek en fragment, wat uiteindelik lei tot die vorming van sterre. & mdash Inderdaad, die universele breedte van filamente kom blykbaar ooreen, ten minste in die nabygeleë wolke van die Gould Belt Survey, met die skaal waarop interstellêre materiaal die oorgang van supersoniese na subsoniese toestand ondergaan.

- Daarbenewens is die materiaal langs die filamente glad nie staties nie: sterrekundiges het opgemerk wat blyk te wees, en die belangrikste filamente trek materiaal uit hul omgewing deur 'n netwerk van kleiner filamente. 'N Opvallende voorbeeld van sulke prosesse word gesien in die Taurus Molecular Cloud, waar die B211 / B213-filament 'n reeks sogenaamde' striasies 'loodreg op die hooffilament vertoon. Hierdie patroon is baie dieselfde as wat voorspel word deur numeriese simulasies wat die proses van stervorming in molekulêre wolke modelleer. Volgens hierdie simulasies vloei interstellêre materiaal in die rigting van digte filamente langs roetes wat parallel is met die rigting van die plaaslike magneetveld, soos waargeneem, dus die nuwe data dui op die belangrikheid van interstellêre magnetiese velde in die vorming van hierdie strukture.

Figuur 45: Herschel-beeld van die Taurus Molecular Cloud (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / Gould Belt survey Key Program / Palmeirim et al., 2013)

Legende tot Figuur 45: Die driekleurige beeld van die B211 / B213-filament in die Taurus Molecular Cloud kombineer Herschel-bande op 160 & microm (blou), 250 & microm (groen) en 500 & microm (rooi). Die beeld strek oor 2 x 5 grade.

Taurus is 'n stervormende streek ongeveer 450 ligjaar weg. Hierdie beeld toon die gloed van kosmiese stof in die interstellêre materiaal wat in die wolk deurdring en 'n ingewikkelde patroon van filamente openbaar met 'n paar kompakte, helder kerne: die sade van toekomstige sterre. Die B211 / B213-filament is 'n voorbeeld van hoe die materiaal langs die filamente glad nie staties is nie: sterrekundiges het bespeur wat blyk te wees, en die belangrikste filamente trek materiaal uit hul omgewing deur 'n netwerk kleiner filamente, of 'strepe' ', loodreg op die hooffilament.

- Dit lyk egter asof stervorming nie net in filamente plaasvind nie. Alhoewel dit lyk asof hierdie strukture die gewilde plekke vir stergeboorte is, het die buitengewone data van Herschel bevestig dat 'n klein fraksie sterre ook ver van digte filamente kan vorm.& mdash In die besonder dui 'n gedetailleerde studie van die L1641-molekulêre wolke in die Orion A-kompleks daarop dat stervorming langs filamente die voorkeurkanaal is om tipiese sterre van die son te produseer, terwyl sterre wat weggebore is van hierdie digte, langwerpige strukture, geneig is om laer massas. Hierdie tweespalt kan die gevolg wees van die groter beskikbaarheid van grondstowwe aan protostars wat op 'n filament vorm, vergeleke met die wat in minder digte omgewings vorm kry.

- Nog een van Herschel se belangrikste bevindings is dat die aanwesigheid en oorvloed van filamente nie net tot ons onmiddellike omgewing beperk is nie. In werklikheid kom hierdie strukture ook oral voor in die Herschel infrarooi Galactic Plane Survey (Hi-GAL), wat die verspreiding van die interstellêre medium in die groot skyf gescand het en ongeveer 100 000 ligjare oor en ndash waar die meeste van die Melkweg se sterre vorm, gescand het. en woon.

Figuur 46: Die gloeidraadstruktuur van die Galactic Plane (beeldkrediet: ESA / PACS & amp SPIRE Consortium, S. Molinari, Hi-GAL Project)

- Verdere ondersoek van die Hi-GAL-opname het nuwe en selfs meer prominente filamente aan die lig gebring, wat oor honderde ligjare strek en deur die spiraalarms van die Melkweg gevleg word. Die studie het nege filamente in baie digte binnegebiede van die Galaktiese vliegtuig onthul, wat dit vir die eerste keer opspoor deur direkte stofuitstoot daarin, wat die massa, grootte en fisiese eienskappe akkuraat kan bepaal. Sterrekundiges glo dat byna honderd soortgelyke, reusagtige strukture steeds in die data skuil.

Figuur 47: Die G49-filament gesien deur ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag. Met 'n totale massa van meer as 80 000 sonmassas, strek hierdie enorme, maar skraal struktuur van gas en stof oor ongeveer 280 ligjaar, terwyl die deursnee slegs ongeveer 5 ligjaar is (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / SPIRE / Ke Wang et al., 2015) 54)

Legende tot Figuur 47: Koeler gas en stof word in rooi en geel gesien, met temperature so laag as 21 K. In die digste en koelste polle neem die saadjies van nuwe generasies sterre vorm aan. 'N Helder klomp materie is sigbaar aan die linkerpunt van die dun draad. Hierdie gloeidraad is ongeveer 18 000 ligjare weg. - Die beeld is 'n samestelling van die golflengtes van 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 350 & microm (rooi) en strek oor 1,17 x 0,93 & ordm. Die beeld is gerig met noordoos na links van die beeld en suidwes na regs.

en bul 25 Maart 2015: Sterrekundiges wat ESA & rsquos Herschel-ruimtestation gebruik, het gevind dat die winde wat uit 'n groot swart gat waai, sy gasheerstelsel en 'n rsquos-reservoir van rou stermateriaal wegvee. Supermassiewe swart gate, wat in die harte van die meeste sterrestelsels voorkom, is uiters digte en kompakte voorwerpe met massas tussen miljoene en miljarde keer die son se. Baie is relatief passief, soos die een wat in die middel van ons Melkweg sit. Sommige van hulle verslind egter hul omgewing met 'n groot aptyt. 55)

- Tot nou toe was dit nie moontlik om 'n volledige beeld van hierdie proses te kry nie. Terwyl sterrekundiges in staat was om winde baie naby swart gate op te spoor met behulp van X-straalteleskope, en om baie groter galaktiese uitvloei van gasmolekules deur middel van infrarooi waarnemings op te spoor, kon hulle nie albei in dieselfde sterrestelsel vind nie. 'N Nuwe studie het die toneel verander en die vind van winde wat deur een spesifieke swart gat van die kleinste tot die grootste skaal aangedryf word. Die studie is gebaseer op waarnemings wat uitgevoer is met die PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer) instrument op ESA & rsquos Herschel-ruimtestation, asook op data van die Japannese / Amerikaanse Suzaku-sending. 56)

Figuur 48: Kunstenaar se weergawe van 'n swartgatwind wat galaktiese gas wegvee (beeldkrediet: ESA / ATG medialab)

Legende tot Figuur 48: Sterrekundiges wat die supermassiewe swart gat in die middel van die sterrestelsel IRAS F11119 + 3257 bestudeer, het bewys gevind dat die winde wat uit die swart gat waai, die gasheerstelsel en rsquos-reservoir van rou sterboumateriaal wegvee. - Die bevinding is gemaak met behulp van ESA & rsquos Herschel-ruimtestation, tesame met die Suzaku X-straal-astronomiesatelliet (ASTRO-EII van JAXA, begin 10 Julie 2005). Deur hierdie data te kombineer, het die sterrekundiges die winde wat deur die sentrale swart gat in X-strale aangedryf word, bespeur, en hul globale effek, wat die galaktiese gas wegstoot op infrarooi golflengtes.

Die winde begin klein en vinnig, waai teen ongeveer 25% van die ligsnelheid in die omgewing van die swart gat en waai jaarliks ​​ongeveer die ekwivalent van een sonmassa gas uit. Namate hulle na buite vorder, word die winde stadiger, maar vee nog 800 sonmassas molekulêre gas per jaar op en druk dit uit die melkweg. Dit is die eerste vaste bewys dat swartgatwinde hul gasheerstelsels van molekulêre gas ontneem en uiteindelik hul stervormingsaktiwiteit kan stop.

& bull 23 Februarie 2015: Die afbeelding van Figuur 49 is 'n samewerking van ESA se HSO (Herschel Space Observatory) en NASA se Spitzer-ruimteteleskoopmissies. Dit is 'n beeld van die Klein Magellaanse Wolk, een van ons naaste ekstragalaktiese bure in die infrarooi spektrum. Die groot en klein Magellaanse wolke is die twee grootste satellietstelsels van ons tuisstelsel, die Melkweg, hoewel hulle steeds as dwergstelsels beskou word in vergelyking met die groot spiraal van die Melkweg. 57) 58)

In gekombineerde data van Herschel en Spitzer word die onreëlmatige verspreiding van stof in die Klein Magellaanwolk duidelik. 'N Stroom stof strek na links in hierdie beeld, bekend as die' vleuel 'van die sterrestelsel, en 'n maat stervorming verskyn aan die regterkant.

Die kleure in Figuur 49 dui die temperatuur in die stof aan wat deur die wolk deurdring. Kouer streke wys waar stervorming in die vroegste stadium is of afgesluit word, terwyl warm uitgestrekte punte dui op nuwe sterre wat die stof verhit. Die coolste areas en voorwerpe verskyn in rooi, wat ooreenstem met infrarooi lig wat deur Herschel's SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) op 250 mikrometer opgeneem word. Herschel se PACS (fotodetektor-reekskamera en -spektrometer) vul die middeltemperatuurbande, wat hier in groen vertoon word, op 100 en 160 urn. Die warmste kolle verskyn in blou, data van Spitzer se MIPS (Multiband Imaging Photometer) op 24 en 70 micrometer.

Die effense groen tint wat na links van die raam strek en die rooi tint van die hoofliggaam van die sterrestelsel is van die Herschel-waarnemings, wat koue materiaal uitlig, tot 'n koue & ndash260 & ordmC. Die helderder blou kolle is deur Spitzer gevang. Hierdie streke bestaan ​​uit & lsquowarmer & rsquo & mdashabout & ndash150 & ordm C & mdash gas en stof, en binne sommige van hierdie gebiede word nuwe sterre gebore. Hierdie pasgebore sterre maak op hul beurt weer hul omgewing opwarm, wat tot gevolg het dat intense stowwe verhitte gas en stof in die sterrestelsel ontstaan.

Hierdie polle verskyn helder in hierdie beeld, en die vorm van die sterrestelsel word duidelik opgespoor en mdash die SMC (Small Magellanic Cloud) bestaan ​​uit 'n sentrale & lsquobar & rsquo van stervorming, sigbaar aan die regterkant, en dan 'n meer uitgebreide & lsquowing & rsquo, wat strek links uit die raam.

Oor die algemeen is die Klein Magellaanse Wolk ongeveer 1/20 de van die grootte van die Melkweg. Dit kan gesien word in die naghemel van die suidelike halfrond, en sy helderste streke is maklik met die blote oog sigbaar.

Figuur 49: In gekombineerde gegewens van Herschel en Spitzer word die onreëlmatige verspreiding van stof in die Klein Magellaanwolk duidelik. 'N Stroom stof strek na links in hierdie afbeelding, bekend as die' vleuel 'van die sterrestelsel, en 'n balk sterre vorm aan die regterkant (beeldkrediet: ESA, NASA / JPL-Caltech, STScI)

& bull 18 Desember 2014: Sterrekundiges wat ESA se Herschel-ruimtestation gebruik, het vir die eerste keer vuurwerke van stergeboorte binne sterrestelsels gevind in die digte kern van 'n massiewe vroeë heelal-sterrestelsel. Hierdie waansin van stervorming onthul die jong lewens van nou 'rooi en dooie' elliptiese sterrestelsels en gee nuwe leidrade vir die evolusie van sommige van die grootste strukture in die heelal. 59) 60)

Figuur 50: Hierdie multi-teleskoop-samestelling van Herschel kombineer X-straal-, infrarooi- en optiese data van die sterrestelsel XDCPJ0044.0-2033 (beeldkrediet: X-straal: NASA / CXC / INAF / P.Tozzi, et al Optical: NAOJ / Subaru en ESO / VLT Infrarooi: ESA / Herschel / J. Santos, et al.)

Legende tot Figuur 50: Die pers / pienk in die prentjie stem ooreen met die infrarooi-emissie wat deur Herschel gemeet is en X-straalemissie wat met die Chandra-teleskoop van NASA opgespoor is. Die infrarooi data van die Herschel-teleskoop van ESA het getoon waar interstellêre stof in die kern van die groep deur jong, warm sterre verhit word. Dit is die eerste keer dat stervorming in die kern van 'n groep van hierdie grootte en ouderdom gevind word. Die X-straaldata is gebruik om die massa van hierdie reuse-groep te karteer. & mdash Hierdie data is gekombineer met optiese en naby-infrarooi beelde van die groep wat gevang is deur die National Astronomical Observatory van die Japanse Subaru-teleskoop en die ESO (European Southern Observatory) VLT (Very Large Telescope), waarvan die data rooi, groen gekleur is en blou in hierdie beeld.
XDCPJ0044.0-2033 is 'n massiewe sterrestelselgroep met 'n geskatte massa van ongeveer vierhonderdduisend miljard keer dié van ons son. Dit lê op 'n rooi verskuiwing van byna 1,6, wat beteken dat ons dit sien soos dit 9,6 miljard jaar gelede was.

- Een van die grootste vrae waarmee sterrekundiges van vandag te make het, is hoe en waar sterrestelsels hul sterre vorm en hoe dit gedurende die kosmiese tyd verander het. Die antwoorde lê waarskynlik in die heelal se sterrestelselsgroepe, swaartekraggebonde groepe van honderde of selfs duisende sterrestelsels wat 'n waardevolle laboratorium bied om die geboorte van sterre te ondersoek en hoe sterrestelsels ontwikkel.

- Die sterrestelsels wat in die plaaslike heelal waargeneem word, bestaan ​​min of meer in die huidige 13,8 miljard jaar na die oerknal. As u trosse in hierdie laat tydvak van die geskiedenis van die Heelal waarneem, sien ons dit na 'n lang periode van evolusie, en dit blyk.

- Die rooi en dooie elliptiese sterrestelsels wat in die dig verpakte en verouderde kern van hierdie plaaslike trosse gekonsentreer is, het geen helderblou sterre nie, dit laat 'rooi' lyk, en hulle het meestal nie die gasreservoirs wat nodig is om nuwe sterre te skep nie. . Dit maak hierdie sterrestelsels vir alle doeleindes 'dood', en beteken dat stervorming in die huidige tyd beperk is tot die buitewyke van die trosse, of in die streke buite hierdie reuse-trosse, en slegs in lae digtheidsomgewings plaasvind.

- Met behulp van Herschel het die span XDCPJ0044.0-2033 deursoek vir die ver-infrarooi bestraling wat interstellêre stof sou onthul, word deur jong, warm sterre verhit. Hulle het duidelike tekens van sterk stervorming in die sterrestelsels van die groep gevind. Omdat die leidrade vir die kwantifisering van stervorming in die infrarooi handtekening van 'n groep geleë is, is Herschel die perfekte teleskoop vir die werk. Herschel het sterrekundiges toegelaat om die stervorming in hierdie trosse in kaart te bring deur die ver-infrarooi-uitstoot van die stofdeeltjies wat gemeng word met die gas wat verband hou met stergeboorte, te meet.

- Deur die infrarooi bestraling van die sterrestelsels in kaart te bring, kon die span uitvind hoe warm die gas en stof in die sterrestelsels was en hoeveel stergeboorte nodig sou wees om dit tot hierdie vlak te verhit. Deur dit te doen vir sterrestelsels in die binneste streek van die groep, 'n oppervlakte van meer as een en 'n half miljoen ligjare, het die span bevind dat die groep 'n stervormingstempo van byna tweeduisend sonmassas per jaar het, vier keer die tempo wat gevind is. in sy buitenste streke.

- Die opsporing van so 'n ongekende vlak van sterrevorming in die tros maak die ontdekking 'n eerste plek vir trosse van hierdie massa en vertel ons dat ons 'n baie vroeë stadium in die evolusie van sterrestelsels sien. Hierdie, moontlik vlugtige, vuurwerke sal 'n groot aantal sterre vorm voordat die proses in 'n stadium stop en die kern van die cluster word soos dié wat ons in ons plaaslike heelal sien en gevul met verouderende elliptiese sterrestelsels.

- Die ware betekenis van hierdie vrugbaarheid van stervorming is duidelik in vergelyking met ander trosse van 'n soortgelyke massa. Die cluster XMMU J2235.3-2557 het byvoorbeeld 'n baie soortgelyke massa en lê net 'n bietjie meer as 'n halfmiljard jaar later in die kosmiese geskiedenis op 4,8 miljard jaar na die oerknal en toon tog geen tekens van stervorming in sy binneste streke. Daar vind ook nie 'n beduidende hoeveelheid stervorming plaas in die binneste streke van 'n massiewe groep tussen ons en XDCPJ0044.0-2033 nie. Om stergeboorte in die kern van XDCPJ0044.0-2033 te vind, is 'n belangrike stap om vas te stel in watter periode in die kosmiese geskiedenis die voorkeur vir stervorming verander het van die hoë digtheid-omgewings in troskerne, soos met XDCPJ0044.0-2033, net 4,1 miljard jaar daarna. die oerknal, na die lae digtheid-instellings buite trosse, soos die stervorming wat ons in ons plaaslike heelal sien. Om die tydvak waarin hierdie verandering plaasgevind het, beter te bepaal, moet sterrekundiges op hierdie groot terugblik tye ander massiewe trosse vind en bestudeer en soek na tekens van stergeboorte in hul kern.

Figuur 51: Hierdie saamgestelde beeld van Herschel beeld infrarooi-uitstoot van 'n 2 boogmin deur 2 boogminstreek af wat sentraal is in die sterrestelselgroep XDCPJ0044.0-2033 (beeldkrediet: ESA / Herschel / J. Santos et al. 2015 NAOJ / Subaru ESA / VLT / Hawk-I)

Legende tot Figuur 51: Die beeld is saamgestel uit Ks (gekarteer aan die rooi kanaal), J (groen kanaal) en I (blou kanaal) bandbeelde verkry met die VLT- en Subaru-teleskope. Die rooi gloed in die middel van die beeld verteenwoordig ver-infrarooi-emissie (teen 100 urn) van die sterrestelsels in die troskern, gemeet aan Herschel se PACS-instrument. Dit is in hierdie beeld sterk gestryk.

& bull Figuur 52 is op 28 Julie 2014 deur ESA vrygestel en wys hoe die nabygeleë M33-sterrestelsel blom met stergeboorte. Die spiraalstelsel M33, ook bekend as die Triangulumstelsel, is een van ons naaste kosmiese bure, net drie miljoen ligjare daarvandaan. Die tuiste van ongeveer veertig miljard sterre is dit die derde grootste in die plaaslike groep sterrestelsels na die Andromeda-sterrestelsel (M31) en ons eie melkweg. 61)

M33 is gewild onder astrofotografe en vanaf buitengewone donker plekke kan dit selfs met die blote oog gesien word. Danksy die oriëntasie daarvan, kan ons die pragtige spiraalstruktuur van die sterrestelsel se gesig aansienlik aanskou.

Figuur 52: Ruimtewetenskaplike beeld van die week: Herschel beeld nabygeleë M33-sterrestelsel uit met stergeboortes (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / HerM33es / Sleutelprogram / C. Kramer / M. Boquien)

Legende tot Figuur 52: Die Herschel-beeld wys M33 in ver-infrarooi lig, wat die gloed van kosmiese stof in die interstellêre medium wat die sterrestelsel deurdring, openbaar. Die onbedekte, ongeorganiseerde struktuur van M33 se spiraalarms lyk soos 'n wol wol, wat daartoe gelei het dat sterrekundiges dit as 'n flikkerende spiraalstelsel bestempel. Die helderste kolle wat langs die spiraalarms besprinkel is, is digte sakke gas en stof waar massiewe sterre gebore word. Die belangrikste hiervan is NGC604, sigbaar in die linker boonste spiraalarm. Dit is 'n enorme stervormende streek waar honderdduisende sterre vorm aanneem.

Die beeld is 'n samestelling van die golflengtes: 70 & microm (blou), 100 & microm (groen) en 160 & microm (rooi). Op die kortste golflengtes spoor sterrekundiges warmer stof op, wat individuele gebiede van stervorming en ouerwolke openbaar. Op langer golflengtes bespeur hulle die uitstoot van kouer stof, wat die koel stofreservoir langs die sterrestelsel en rsquos se kronkelende spiraalarms uiteensit. Dit is waar sterre in die toekoms gebore kan word.

Die beeld strek ongeveer een graad aan elke kant, noord is op en oos is links. Die data is met Herschel se PACS-instrument versamel as deel van die Herschel M33 uitgebreide opname (HerM33es) se sleutelprogram om die stervorming in die driehoekige sterrestelsel te bestudeer.

& bul 1 Julie 2014: Sterrekundiges wat data van die HSA (Herschel Space Observatory) van ESA gebruik om die onstuimige begin van 'n sonagtige ster te ondersoek, het bewyse gevind van magtige sterwinde wat 'n raaiselagtige meteoriet-raaisel in ons eie agterplaas kan oplos. 62)

Ondanks hul rustige voorkoms aan die naghemel, is sterre skroeiende oonde wat deur onstuimige prosesse tot lewe kom en ons 4,5 miljard jaar oue Son is geen uitsondering nie. Om die moeilike vroeë dae te sien, versamel sterrekundiges nie net leidrade in die sonnestelsel nie, maar ook deur jong sterre elders in ons Melkweg te bestudeer.

'N Span sterrekundiges het Herschel gebruik om die chemiese samestelling van streke waar vandag sterre gebore word, op te merk dat veral een voorwerp anders is. Die ongewone bron is 'n vrugbare sterre kwekery genaamd OMC2 FIR4, 'n klomp nuwe sterre ingebed in 'n gasagtige en stowwerige wolk naby die beroemde Orionnevel (Figuur 53).

Die navorsingspan van Herschel het bewyse gevind dat die verhouding van twee chemiese spesies, een gebaseer op koolstof en suurstof en die ander op stikstof, in hierdie voorwerp baie kleiner is as in enige ander bekende protostêr. In 'n uiters koue omgewing kan die gemete verhouding ontstaan ​​deurdat een van die twee verbindings op stofkorrels vries en onopspoorbaar raak. By die relatief 'hoë' temperatuur van ongeveer & ndash200 & degC wat in stervormende streke soos OMC2 FIR4 voorkom, moet dit egter nie voorkom nie. Die waarskynlikste oorsaak in hierdie omgewing is 'n hewige wind van baie energieke deeltjies wat vrygestel word deur ten minste een van die embrioniese sterre wat in hierdie proto-ster-kokon vorm aanneem. 63)

Die meeste molekules in stervormende wolke, waterstof, kan uitmekaar gebreek word deur kosmiese strale, energieke deeltjies wat deur die hele sterrestelsel dring. Die waterstofione kombineer dan met ander elemente wat teenwoordig is, maar wel slegs in spoorhoeveelhede en in hierdie wolke: koolstof en suurstof, of stikstof.

Normaalweg word die stikstofverbinding ook vinnig vernietig, wat meer waterstof vir die koolstof- en suurstofverbinding lewer. As gevolg hiervan is laasgenoemde baie volop in alle bekende sterre-kwekerye. Vreemd genoeg was dit egter nie die geval vir OMC2 FIR4 nie, wat daarop dui dat 'n addisionele wind van energieke deeltjies albei chemiese spesies vernietig en hul oorvloed meer ooreenstem.

Sterrekundiges dink dat 'n soortgelyke hewige wind van deeltjies ook deur die vroeë sonnestelsel gestorm het, en hierdie ontdekking kan uiteindelik dui op 'n verklaring vir die oorsprong van 'n bepaalde chemiese element wat in meteoriete gesien word. - Meteoriete is die oorblyfsels van interplanetêre puin wat die reis deur die atmosfeer van ons planeet oorleef het. Hierdie kosmiese boodskappers is een van die min gereedskap om die elemente in ons sonnestelsel direk te ondersoek.

Die vorming van die isotoop & ndash beryllium-10 & ndash in die heelal is 'n ingewikkelde legkaart van sy eie. Sterrekundiges weet dat dit nie soos sommige ander elemente in die binnekant van sterre geproduseer word nie, en ook nie in die supernova-ontploffing wat aan die einde van die lewe van 'n massiewe ster plaasvind nie. Die meeste berillium-10 is gevorm in botsings van baie energieke deeltjies met swaarder elemente soos suurstof.Maar aangesien hierdie isotoop baie vinnig in ander elemente verval, moet dit geproduseer word net voordat dit in die gesteentes opgeneem is wat later as meteoriete op die aarde sou verskyn. Om hierdie reaksies te bewerkstellig en 'n hoeveelheid berillium-aanpassing te lewer wat in meteoriete aangeteken is, moes ons eie son in sy jeug 'n hewige wind gewaai het.

Hierdie nuwe waarnemings van OMC2 FIR4 gee 'n baie sterk wenk dat dit vir 'n jong ster moontlik is om dit te doen. Die studie is gebaseer op waarnemings uitgevoer met HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) op Herschel, as deel van die Herschel-waarborgtydsleutelprogram CHESS (Chemical HErschel Surveys of Star forming regions).

Figuur 53: Gewelddadige wind wat rondom Protostar in Orion val (beeldkrediet: ESA / Herschel, Ph. Andr & eacute, D. Polychroni, A. Roy, V. K & oumlnyves, N. Schneider vir die sleutelprogram vir die Gould Belt-opname)

& bull 17 Junie 2014: Deur gebruik te maak van data van ESA se HSO, het sterrekundiges ontdek dat 'n molekule wat noodsaaklik is vir die skep van water in die brandende gloeilampe van sterwende sonagtige sterre bestaan. Wanneer sterre van lae tot middelmassa soos ons Son die einde van hul lewens nader, word hulle uiteindelik digte, wit dwergsterre. Sodoende gooi hulle hul buitenste lae stof en gas in die ruimte af, en skep 'n kaleidoskoop van ingewikkelde patrone, bekend as planetêre newels. 64)

Dit het eintlik niks met planete te doen nie, maar is in die laat 18de eeu deur die sterrekundige William Herschel benoem, omdat dit deur sy teleskoop as vaag sirkelvormige voorwerpe gelyk het, soos die planete in ons sonnestelsel. & mdash Meer as twee eeue later het planetêre newels wat met William Herschel se naamgenoot, die HSO (Herschel Space Observatory), bestudeer is, 'n verrassende ontdekking opgelewer.

Soos die dramatiese supernova-ontploffings van groter massa-sterre, verryk die doodskreet van die sterre wat verantwoordelik is vir planetêre newels ook die plaaslike interstellêre omgewing met elemente waaruit die volgende generasies sterre gebore word.

Alhoewel supernovas die swaarste elemente kan smee, bevat planetêre newels 'n groot deel van die ligter 'lewenselemente' soos koolstof, stikstof en suurstof wat deur kernfusie in die ouerster ontstaan.

'N Ster soos die Son verbrand waterstof in sy kern vir miljarde jare. Maar sodra die brandstof begin opraak, swel die sentrale ster in 'n rooi reus, word onstabiel en vergiet sy buitenste lae om 'n planetêre newel te vorm. Die oorblywende kern van die ster word uiteindelik 'n warm wit dwerg wat ultravioletstraling in sy omgewing uitstort.

Hierdie intense bestraling kan molekules vernietig wat voorheen deur die ster uitgegooi is en wat vasgebind is in die klompe of ringe van die materiaal wat in die periferie van planetêre newels gesien word. Daar is ook aanvaar dat die harde bestraling die vorming van nuwe molekules in daardie streke beperk.

Maar in twee afsonderlike studies wat Herschel gebruik het, het sterrekundiges ontdek dat 'n molekule wat noodsaaklik is vir die vorming van water, eerder van hierdie harde omgewing hou, en miskien selfs daarvan afhang om te vorm. Die molekule, bekend as OH +, is 'n positief gelaaide kombinasie van enkele suurstof- en waterstofatome.

In een studie, onder leiding van dr Isabel Aleman van die Universiteit van Leiden, Nederland, is 11 planetêre newels geanaliseer en die molekuul in net drie gevind. 65) - Wat die drie verbind, is dat hulle die warmste sterre huisves, met 'n temperatuur van meer as 100 000 & degC. Volgens die ondersoekspan is daar 'n kritieke leidraad in die teenwoordigheid van die digte klompe gas en stof wat verlig word deur UV- en X-straalstraling wat deur die warm sentrale ster uitgestraal word. Hierdie hoë-energie-bestraling is in wisselwerking met die polle om chemiese reaksies te veroorsaak wat lei tot die vorming van die molekules.

'N Ander studie, onder leiding van dr. Mireya Etxaluze van die Instituto de Ciencia de los Materiales de Madrid, Spanje, het gefokus op die Helixnevel, een van die naaste planetêre newels aan ons sonnestelsel, op 'n afstand van 700 ligjaar. 66)

Die sentrale ster is ongeveer die helfte van die massa van ons son, maar het 'n veel hoër temperatuur van ongeveer 120 000 & degC. Daar is bekend dat die verdrewe skulpe van die ster, wat in optiese beelde aan 'n menslike oog herinner, 'n ryk verskeidenheid molekules bevat. Herschel het die teenwoordigheid van die belangrike molekule in die Helixnevel in kaart gebring en gevind dat dit die volopste is op plekke waar koolstofmonoksiedmolekules, wat vroeër deur die ster uitgegooi is, waarskynlik deur die sterk UV-straling vernietig word.

Sodra suurstofatome van die koolstofmonoksied bevry is, is dit beskikbaar om die suurstof- en ndashwaterstofmolekules te vervaardig, wat die hipotese verder versterk dat die UV-straling hul skepping kan bevorder.

Figuur 54: Waterboumolekule in die Helixnevel [beeldkrediet: Hubble-beeld: NASA / ESA / C. R. O'Dell (Vanderbilt University), M. Meixner & amp P. McCullough (STScI) Herschel data: ESA / Herschel / SPIRE / MESS Consortium / M. Etxaluze et al.]

& bull 9 Junie 2014: ESA & rsquos HSO (Herschel Space Observatory) het 132 van die bekende 1400 koue wêrelde waargeneem wat in 'n streek van die Sonnestelsel buite die baan van Neptunus woon, ongeveer 4,5 & 7,5 miljard km van die son af. Hierdie TNO's (Trans-Neptuniese voorwerpe) sluit wêrelde soos Pluto, Eris, Haumea en Makemake in, en maak 'n groot aantal sulke voorwerpe uit wat gedink word om hierdie verre streke van die Sonnestelsel te beset. TNO's is besonder koud, ongeveer & ndash230 & ordmC, maar hierdie lae temperature is van toepassing op waarnemings deur die PACS- en SPIRE-instrumente van Herschel, wat op ver-infrarooi tot sub-mm golflengtes waarneem. Die ruimte-sterrewag het inderdaad die termiese uitstoot van 132 sulke voorwerpe gedurende sy byna vier jaar leeftyd waargeneem. 67) 68) 69)

- Hierdie afmetings het hul groottes en albedos (die fraksie van die sigbare lig wat van die oppervlak af weerkaats word) verskaf, eienskappe wat andersins nie maklik toeganklik is nie. Die afbeelding wat hier aangebied word, toon 'n steekproef van die bevolking van TNO's waargeneem met Herschel, gerangskik om hierdie eienskappe ten toon te stel. Wat die opvallendste is, is hul diversiteit. Hulle wissel van net onder 50 km tot byna 2400 km in deursnee Pluto en Eris is die grootste. Twee wêrelde het duidelike langwerpige vorms: Haumea (gesien in wit) en Varuna (bruin). Sommige bied selfs hul eie mane aan (nie getoon nie). Die albedo-meting impliseer 'n verskeidenheid oppervlaksamestellings: lae albedo (bruin) is 'n aanduiding van donker oppervlakmateriaal, soos organiese materiaal, terwyl hoër albedo (wit) suiwer ysies voorstel.

- TNO's word beskou as van die mees primitiewe oorblyfsels van die planeetvormende era. Dus is die resultate van die Herschel & ldquoTNO's koel: 'n opname van die trans-Neptuniese streek en 'n oop sleutel-tydprogram word gebruik om verskillende modelle van die vorming en evolusie van sonnestelsels te toets.

Figuur 55: Illustrasie van TNO-groottes en albedos waargeneem deur Herschel (beeldkrediet: ESA, Herschel, PACS, SPIRE en die Herschel 'TNO's are Cool' Team)

& bull 18. Maart 2014: Voordat Herschel sy waarnemings in April 2013 afgehandel het, het hy die grootste opname van kosmiese stof verskaf, wat strek oor 'n wye reeks nabygeleë sterrestelsels wat 50 & 80 miljoen ligjaar van die aarde af geleë is. Die katalogus bevat 323 sterrestelsels met verskillende stervormingsaktiwiteite en verskillende chemiese samestellings, waargeneem deur Herschel & rsquos-instrumente oor ver-infrarooi en submillimeter golflengtes.

Hierdie sensus van stof in plaaslike sterrestelsels is voltooi met behulp van data van ESA & rsquos HSO (Herschel Space Observatory), wat die wetenskaplike gemeenskap 'n groot erfenis bied. Kosmiese stofkorrels is 'n klein, maar fundamentele bestanddeel in die resep van gas en stof om sterre en planete te skep. Maar ondanks die belangrikheid daarvan, is daar 'n onvolledige prentjie van die stofeienskappe in sterrestelsels buite ons eie Melkweg. 70)

Figuur 56: Herschel voltooi die grootste opname in die infrarooi en sigbare reeks kosmiese stof in die plaaslike heelal [beeldkrediet: ESA / Herschel / HRS-SAG2 en HeViCS (Herschel Virgo Cluster Survey) Sleutelprogramme / Sloan Digital Sky Survey / L. Cortese (Swinburne Universiteit)]

Legende tot Figuur 56: 'n Monsterkollage van sterrestelsels in die Herschel Reference Survey by infrarooi / submillimeter golflengtes deur Herschel (links) en op sigbare golflengtes van die Sloan Digital Sky Survey (SDSS, regs). Die Herschel-beeld is met blou gekleur, wat koue stof voorstel, en rooi wat warm stof voorstel, die SDSS-beeld toon jong sterre in blou en ou sterre in rooi. Saam teken die waarnemings jong, stofryke spiraalvormige / onreëlmatige sterrestelsels links bo aan, met reusagtige stofarm elliptiese sterrestelsels regs onder.

& bull 3 Maart 2014: Die golwende wolke wat in Figuur 57 van ESA & rsquos Herschel-sterrewag uitgebeeld word, is deel van NGC 7538, 'n sterre-kwekery vir massiewe sterre. Dit is ongeveer 9000 ligjaar weg, en is een van die min streke met massiewe stervorming wat relatief naby ons is, wat sterrekundiges in staat stel om hierdie proses breedvoerig te ondersoek. 71) 72)

Sterfabrieke soos NGC 7538 bestaan ​​hoofsaaklik uit waterstofgas, maar hulle bevat ook klein hoeveelhede kosmiese stof. Dit was deur hierdie klein, maar belangrike, en belangrike komponent dat Herschel hierdie stervormende streke kon beeld, omdat stof helder skyn op die ver-infrarooi golflengtes wat deur die sterrewag ondersoek is.

Met 'n totale massa van bykans 400 000 Sonne is NGC 7538 'n aktiewe fabriek waar sterre lewe kry en veral reuse-sterre wat meer as agt keer massiewer is as die son. Honderde sade van toekomstige sterregenerasies skuil in die mengsel van omringende gas en stof wat oor die beeld versprei is. Sodra hulle 'n kritieke massa bereik, sal hulle as sterre ontvlam. Dertien van hierdie proto-sterre het massas groter as 40 Sonne, en is ook baie koud, minder as & ndash250 & ordmC.

Dit lyk asof een groep sterre sade 'n ringagtige struktuur opspoor, wat sigbaar is in die linkerkant van die beeld. Die ring is miskien die rand van 'n borrel wat uitgekap is deur vorige sterre-ontploffings en sterretjies aan die einde van hul lewens en ontplof as dramatiese supernovas en ndash, maar sterrekundiges ondersoek nog die oorsprong van hierdie eienaardige reëling.

Figuur 57: Sterfabriek NGC 7538 (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / SPIRE)

Legende tot Figuur 57: Die afbeelding is 'n samestelling van die golflengtes van 70 & mikromot (blou), 160 & mikromot (groen) en 250 & mikromot (rooi) en strek oor ongeveer 50 x 50 boogminute. Noord is op en oos is links.

& bul 22 Januarie 2014: Die Herschel-navorserspan het waterdamp rondom Ceres ontdek in die ruimtetuigdata, die eerste ondubbelsinnige opsporing van waterdamp rondom 'n voorwerp in die asteroïedegordel. Met 'n deursnee van 950 km is Ceres die grootste voorwerp in die asteroïedegordel, wat tussen die wentelbane van Mars en Jupiter lê. Maar anders as die meeste asteroïdes, is Ceres amper bolvormig en behoort dit tot die kategorie & lsquodwarf planets & rsquo, wat ook Pluto insluit. 73) 74) 75)

Daar word geteoretiseer dat Ceres laag is, miskien met 'n rotsagtige kern en 'n ysige buitemantel. Dit is belangrik, omdat die water-ys-inhoud van die asteroïde gordel belangrike implikasies het vir ons begrip van die evolusie van die sonnestelsel.

Figuur 58: Skematiese weergawe van die veranderlikheid van waterabsorpsie op Ceres (beeldkrediet: ESA)

Legende tot Figuur 58: Hierdie grafiek toon die variasie in die intensiteit van die waterabsorpsiesin wat op Ceres deur die HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) -instrument van HSO op 6 Maart 2013 opgespoor word. Die mees intense lesings stem ooreen met twee donker streke op die oppervlak bekend as Piazzi en Streek A, geïdentifiseer in die beeld op die grond van Ceres deur die WM Keck-sterrewag op Mauna Kea, Hawaii. Die twee datapunte op 110 & ordm-lengte is geneem in 'n tydsinterval van ongeveer 9 uur en mdash gelyk aan die Ceres-rotasietydperk en mdash wat toon dat wisselvalligheid in die waterdampproduksie selfs oor kort periodes moontlik is (Verw. 74).

Alhoewel Herschel nie 'n opgeloste beeld van Ceres kon maak nie, kon die sterrekundiges die verspreiding van waterbronne op die oppervlak aflei deur variasies in die watersignaal gedurende die dwergplaneet en die 9-uur rotasietydperk waar te neem. Daar word gesien dat byna al die waterdamp uit net twee kolle op die oppervlak kom.

Die sterkte van die sein het ook oor ure, weke en maande gewissel, omdat die waterdamppluime in en uit Herschel se sienings draai terwyl die voorwerp op sy as draai. Dit het wetenskaplikes in staat gestel om die bron van water na twee donkerder kolle op die oppervlak van Ceres te plaas, wat vroeër gesien is deur NASA se Hubble-ruimteteleskoop en grondgebaseerde teleskope. Die donker kolle kan meer geneig wees om te ontgas omdat donker materiaal vinniger warm word as ligte materiaal. Wanneer die NASA se Dawn-ruimtetuig in 2015 by Ceres aankom, kan dit hierdie kenmerke ondersoek.

Dit is wat wetenskaplikes dink aan die gebeur is: wanneer Ceres deur die deel van sy baan swaai wat nader aan die son is, word 'n gedeelte van sy ysige oppervlak warm genoeg om waterdamp in die pluime te laat ontsnap teen 'n snelheid van ongeveer 6 kg / s . Wanneer Ceres in die kouer deel van sy baan is, ontsnap geen water nie.

& bull Desember 2013: Met behulp van ESA se Herschel Space Observatory, het 'n span sterrekundiges eerste bewyse gevind van 'n edelgas-gebaseerde molekule in die ruimte. Die molekule is 'n verbinding van argon en is opgespoor in die gasfilamente van die krapnevel, een van die bekendste supernova-oorblyfsels in ons sterrestelsel. Alhoewel argon 'n produk is van supernova-ontploffings, is die vorming en oorlewing van argon-gebaseerde molekules in die harde omgewing van 'n supernova-oorblyfsel 'n onvoorsiene verrassing. 76) 77)

Figuur 59 toon die Crab Nebula, 'n ikoniese supernova-oorblyfsel in ons sterrestelsel, soos gesien deur ESA se HSO (Herschel Space Observatory). Die Crab Nebula, 'n sluierige en gloeiende wolk van gas en stof, is die oorblyfsel van 'n supernova-ontploffing wat in 1054 deur Chinese sterrekundiges waargeneem is.

'N Nuwe studie, gelei deur Michael Barlow van die UCL (University College London), Verenigde Koninkryk, en gebaseer op data van die ESA se Herschel Space Observatory, het die eerste bewyse van so 'n verbinding in die ruimte gevind. Die resultate word in die tydskrif Science gepubliseer. 78)

Argonhidried word geproduseer wanneer ione van argon (Ar +) reageer met waterstofmolekules (H2), maar hierdie twee spesies kom gewoonlik in verskillende streke van 'n newel voor. Terwyl ione in die mees energieke gebiede vorm, waar bestraling deur 'n ster of sterrestelsel die gas ioniseer, kry molekules vorm in die digter, kouer gasvakke wat teen hierdie kragtige straling beskerm word.

Maar binnekort het die studiespan besef dat daar selfs in die krapnevel plekke is waar die omstandighede net reg is vir 'n edelgas om te reageer en met ander elemente te kombineer. Daar, in die oorgangsgebiede tussen geïoniseerde en molekulêre gas, kan argonhidried vorm en oorleef.

Hierdie nuwe prentjie is ondersteun deur die vergelyking van die Herschel-data met waarnemings van die krapnevel wat op ander golflengtes gedoen is, wat aan die lig gebring het dat die streke waar hulle ArH + gevind het ook hoër konsentrasies van beide Ar + en H vertoon.2. Daar kan argonione reageer met waterstofmolekules wat argonhidried en atoomwaterstof vorm.

Figuur 59: Herschelbeeld van die krapnevel met emissielyne van argonhidried in sy spektrum (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE / MESS Sleutelprogram Supernova Remnant Team)

Legende tot Figuur 59: Hierdie beeld is gebaseer op data wat met die PACS-instrument aan boord van Herschel geneem is, met 'n golflengte van 70 mikrometer. Op hierdie lang golflengtes kan sterrekundiges die gloed van kosmiese stof in die newel opspoor.

Onder die beeld word 'n spektrum van die ver-infrarooi lig van die krapnevel getoon. Die spektrum is met die SPIRE-instrument aan boord van Herschel geneem met frekwensies wat wissel van 450 GHz (wat ooreenstem met 'n golflengte van ongeveer 660 micrometer) tot 1400 GHz (wat ooreenstem met 'n golflengte van ongeveer 200 mikrometer).

Die spektrum, wat oorspronklik geneem is om die stofinhoud van hierdie supernova-oorblyfsel te bestudeer, het die seredipitous ontdekking van die eerste edelgas-gebaseerde verbinding in die ruimte moontlik gemaak: argonhidried (ArH +).

Boonop die emissie van stof, wat die kontinuumemissie in die spektrum oorheers, het die span sterrekundiges twee emissielyne gevind wat nog nooit tevore gesien is nie. Dit is die twee lyne wat aan die linker- en regterkant van die spektrum gesien word.

Die sterrekundiges het hierdie lyne geïdentifiseer as die eerste twee rotasie-oorgange van ArH + teen onderskeidelik 617,5 GHz en 1234,6 GHz. Die ondersoek is uitgevoer met behulp van twee uitgebreide databasisse van molekulêre spektra, en deur vergelyking met 'n ander, goed bestudeerde emissielyn wat in die spektrum van die Crab Nebula gevind is en wat van die molekulêre ioon OH + af sigbaar is naby die middelpunt van die spektrum. teen 'n frekwensie van 971,8 GHz.

Figuur 60: Herschel- en Hubble-saamgestelde beeld van die krapnevel [beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS / MESS Sleutelprogram Supernova-oorblyfspan NASA, ESA en Allison Loll / Jeff Hester (Arizona State University)] 79)

Legende tot Figuur 60: Die beeld kombineer die siening van Hubble op die newel op sigbare golflengtes, wat verkry is met behulp van drie verskillende filters wat sensitief is vir die emissie van suurstof en swaelione en hier in blou vertoon word, met Herschel se ver-infrarooi beeld, wat emissie van stof in die newel en word hier in rooi getoon. Die Hubble-beeld is gebaseer op argiefdata van die Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2).

& bull Junie 2013: 'n Opname van Herschel het aan die lig gebring dat die reservoir van molekulêre gas in die melkweg geweldig onderskat word - byna een derde - as dit met tradisionele metodes opgespoor word. Die nuwe studie het die emissie van geïoniseerde koolstof gemonitor en het molekulêre gas geïdentifiseer in die intermediêre evolusiestadium tussen diffuse, atoomgas en die digste stervormende molekulêre wolke. Die ontdekking dui nie net aan dat daar meer grondstof vir die vorming van nuwe sterre in die Melkweg is nie, maar ook dat dit verder strek as wat sterrekundiges geweet het. 80)

In die Melkweg, sowel as in ander sterrestelsels, word sterre gebore uit die ineenstorting van die digste en koudste materie in 'n molekulêre wolk. Hierdie wolke is reusagtige stervormende komplekse wat hoofsaaklik bestaan ​​uit molekulêre waterstof (H2), 'n gas wat geen lig uitstraal by die lae temperature wat in molekulêre wolke voorkom nie.

Sterrekundiges wat die vroeë stadiums van stervorming ondersoek, stel nie net belang in hoe molekulêre wolke sterre versplinter nie, maar ook in die prosesse wat nog vroeër plaasvind en aanvanklik veroorsaak dat molekulêre wolke vorm kry uit diffuse, atoomwaterstofgas. Vir hierdie doel bestudeer sterrekundiges die verspreiding en eienskappe van H2 dwarsoor die Galaxy & ndash, maar sonder die voordeel van direkte waarnemings, moet hulle alternatiewe metodes gebruik om dit op te spoor.

Die mees gebruikte proxy om molekulêre gas in stervormende streke op te spoor, is koolstofmonoksied (CO). CO is bloot 'n besoedeling in molekulêre wolke en straal baie doeltreffender uit as H2 en kan maklik opgespoor word.Sulke indirekte trekkers kan egter bevooroordeeld wees, want daar is geen waarborg dat alle gedeeltes van 'n wolk wat H bevat nie2 bevat ook CO, in welke geval waarnemings van CO hierdie streke heeltemal sou mis.

Om 'n meer volledige beeld van die Melkweg se molekulêre inhoud te verkry, het sterrekundiges die afgelope dekades waarnemings van CO met ander spore van H gekombineer.2. Dit sluit in die emissie van stof en 'n ander kontaminant in molekulêre wolke en die gammastrale wat geproduseer word wanneer kosmiese strale deeltjies interaksie met atoom- en molekulêre waterstof in die ISM (Interstellar Medium) het.

Figuur 61: Kunstenaar se indruk van molekulêre gas oor die vlak van die Melkweg (beeldkrediet: ESA - C. Carreau)

Die [C II] 158 & microm-lyn is 'n belangrike hulpmiddel om die lewensiklus van interstellêre materie te verstaan. Geïoniseerde koolstof kom voor in 'n verskeidenheid fases van die ISM (Interstellar Medium), insluitend die diffuse geïoniseerde medium, warm en koue atoomwolke, wolke wat oorgaan van atoom- na molekulêre, en digte en warm PDR's (foton-gedomineerde streke). 81)

Die studie is gebaseer op waarnemings met die HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) aan boord van die ESA se Herschel Space Observatory. Die waarnemings is uitgevoer binne die Herschel Open Time Key Program "State of the Diffuse ISM: Galactic Observations of the THz CII Line & ndash GOT C +" (Hoofondersoeker: William D. Langer, JPL, Caltech, VSA).

& bull Op 17 Junie 2013 stuur missiebeheerders die finale opdrag na die ruimtetuig Herschel om die einde van die operasies vir die ESA & rsquos uiters suksesvolle ruimtestation te merk. Die wetenskaplike missie van Herschel & rsquos het reeds in April geëindig na die uitputting van die belangrike vloeibare helium wat die sterrewag & rsquos-instrumente naby die absolute nul afgekoel het. Die ruimtetuig moes egter nog 'n paar weke aktief gehou word, waartydens die finale maneuvers en passiveringsaktiwiteite uitgevoer moes word. 82)

Byna onmiddellik na helium-uitputting het ingenieurs van ESA / ESOC in Darmstadt ook die seldsame geleentheid aangegryp om 'n reeks tegnologiese toetse op die satelliet uit te voer, wat ten volle funksioneel gebly het, hoewel dit nie meer wetenskaplik waargeneem kon word nie. 'N Reeks brandwerende brandwonde het die ruimtetuig vanaf sy baan om die L2-punt 1,5 miljoen km van die aarde af beweeg en in 'n heliosentriese baan beweeg. Uiteindelik, in Junie, is die ruimtetuig afgeskakel. Die nuwe baan van Herschel & rsquos sal dit om die son stuur en omstreeks 13 jaar terug in die Aarde & rsquos-omgewing kom.

&bul 29 April 2013: ESA & rsquos Herschel-ruimtestation het sy voorraad vloeibare helium-koelvloeistof uitgeput, wat meer as drie jaar se baanbrekende waarnemings in die koel heelal beëindig het. Die bevestiging dat die helium uiteindelik uitgeput is, kom aan die begin van die daaglikse kommunikasiesessie van die ruimtetuig op 29 April met sy grondstasie in Wes-Australië. 'N Duidelike styging in temperature is in al Herschel se instrumente gemeet.

Die gebeurtenis was nie onverwags nie: die missie het begin met meer as 2300 liter vloeibare helium ('n massa van 335 kg), wat stadig verdamp het sedert die laaste aanvulling 'n dag voor Herschel & rsquos op 14 Mei 2009. Die vloeibare helium was noodsaaklik. om die sterrewag- en rsquos-instrumente naby die absolute nul af te koel, sodat Herschel tot vandag toe sensitiewe waarnemings oor die koue heelal kan doen. 83)

Die ESA-missie het ongekende data van die koel sowel as die verre heelal versamel. Herschel se waarnemings het die verwagtinge oortref, wat wetenskaplikes in staat gestel het om meer te leer oor hoe sterre vorm, oor die tempo van sterrevorming in sterrestelsels dwarsoor die kosmos en oor die oorsprong en teenwoordigheid van water in verskillende hemelliggame.

& ldquoHerschel se waarnemings het die kosmos in ongekende besonderhede op hierdie golflengtes geopenbaar, "sê G & oumlran Pilbratt, Herschel-projekwetenskaplike by ESA." Ons het baie opwindende resultate uit die eerste paar jaar van die sterrewag en ons sien uit na nog vele opwindende ontdekkings. "

ESA se Herschel-ruimtestation is die kragtigste infrarooi-teleskoop wat nog in die ruimte gevlieg is. Herschel het op 'n ver-infrarooi en sub-millimeter golflengte gewerk en sensitief vir 'n wye reeks lae temperature van enkele honderd tot minder as tien grade bo absolute nul. Herschel se detektors is ontwerp om die gloed van hemelse voorwerpe met infrarooi golflengtes so lank as 625 en mikrometer op te tel, wat 1000 keer langer is as wat ons met ons oë kan sien.

Herschel het meer as 35 000 wetenskaplike waarnemings gedoen en meer as 25 000 uur se wetenskaplike data versamel van ongeveer 600 waarnemingsprogramme. 'N Verdere 2000 uur kalibrasie waarnemings dra ook by tot die ryk datastel.

Herschel sal 'n paar weke nadat die helium uitgeput is, met sy grondstasies kommunikeer, waartydens 'n reeks tegniese toetse uitgevoer sal word. Uiteindelik, in Mei 2013, sal dit vanaf sy waarnemingslokasie aan die L2 Lagrangian Point aangedryf word na sy langtermyn stabiele wentelbaan om die son, waar dit vir 'n paar honderde jare onbepaald en veilig sal bly teen die aarde.

G & oumlran Pilbratt: "Die meeste van Herschel se data is reeds publiek beskikbaar. Ons sal voortgaan om die gemeenskap te ondersteun wat die data ontgin, die beste moontlike dataprodukte in die vorm van kaarte, spektra en verskillende katalogusse versamel en vervaardig om alle sterrekundiges wat met Herschel werk, te bevoordeel. Ons sien uit na die menigte van die groot ontdekkings wat ons nog voorlê. '

Tabel 5: 'n Oorsig en enkele opmerkings aan die einde van 'n pioniersmissie 84) 85)

& bull 23 April 2013: Sterrekundiges het uiteindelik direkte bewys gevind dat byna al die water in Jupiter se stratosfeer gelewer is deur komeet Shoemaker-Levy 9, wat die planeet in 1994 getref het. Die resultaat is gebaseer op nuwe data van Herschel wat meer water in Jupiter se suidelike halfrond, waar die impak plaasgevind het, as in die noorde, sowel as die vertikale verspreiding van water in die stratosfeer van die planeet. 86) 87)

Opmerkings van Herschel & rsquos het bevind dat daar 2 & 3 keer meer water in die suidelike halfrond van Jupiter was as in die noordelike halfrond, met die meeste daarvan gekonsentreer op die terreine van die komeetimpak van 1994. Daarbenewens word dit slegs op groot hoogtes aangetref. Herschel het 'n unieke kombinasie van instrumente waarmee die projekspan 'n driedimensionele rekonstruksie van water in Jupiter se stratosfeer kon uitvoer: met behulp van PACS kon die span die verspreiding van water op die hele skyf van die planeet in kaart bring, die vertikale profiel van water in die stratosfeer is waargeneem met behulp van HIFI. Die kombinasie van albei datastelle was van kardinale belang om die bron van water te koppel aan die beroemde kometêre impak van byna 19 jaar gelede.

Figuur 62: Verspreiding van water in Jupiter se stratosfeer (ESA / Herschel / T. Cavali & eacute et al., NASA / ESA / Reta Beebe)

Legende tot Figuur 62: Hierdie kaart toon die verspreiding van water in die stratosfeer van Jupiter, soos gemeet met die ESA se Herschel-ruimtestation. Wit en siaan dui op die hoogste konsentrasie water, en blou dui op klein hoeveelhede. Die kaart is bo-op 'n beeld van Jupiter aangebring wat op die sigbare golflengtes geneem is met die NASA / ESA Hubble-ruimteteleskoop.

Die verspreiding van water toon 'n duidelike asimmetriese verspreiding oor die planeet se skyf: water kom meer voor in die suidelike halfrond. Op grond van hierdie en ander leidrade wat met Herschel versamel is, het sterrekundiges vasgestel dat ten minste 95 persent van die water wat tans in die stratosfeer van Jupiter voorkom, deur die komeet Shoemaker-Levy 9 gelewer is, wat in 1994 'n invloed op die planeet op tussenliggende suidelike breedtegrade gehad het.
Opmerking: Shoemaker-Levy 9 was 'n komeet wat van 16-24 Julie 1994 uitmekaar gebreek en met Jupiter gebots het, wat die eerste direkte waarneming van 'n buiteaardse botsing van voorwerpe van die Sonnestelsel gelewer het. Die uitwerking van die komeet-impak op die atmosfeer van Jupiter was eenvoudig skouspelagtig en bo verwagting. Comet Shoemaker-Levy 9 bestaan ​​uit minstens 21 waarneembare fragmente met 'n deursnee van ongeveer 2 km. Die fragmente het in die suidelike halfrond van Jupiter geslaan en donker letsels in die atmosfeer van die planeet en die rsquos gelaat wat 'n paar weke aangehou het.

Die kaart is gebaseer op spektrometriese data wat versamel is met die PACS (Fotodetector Array Camera and Spectrometer) en HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) instrumente aan boord van Herschel rondom 66.4 & microm (PACS), 'n golflengte wat ooreenstem met een van die vele spektrale handtekeninge van water . Die HIFI-waarnemings was ongeveer 179,5 micrometer.

& bull 19 April 2013: Nuwe uitsigte oor die Horsehead Nebula en sy onstuimige omgewing is onthul deur die ESA & rsquos Herschel-ruimtest sterrewag en die NASA / ESA Hubble-ruimteteleskoop. Die Horsehead Nebula lê in die konstellasie Orion, ongeveer 1300 ligjaar weg, en is 'n gewilde teiken vir sowel amateur- as professionele sterrekundiges. Dit lê net suid van die ster Alnitak, die oostelikste van die Orion & rsquos beroemde drie-ster gordel, en is deel van die groot Orion Molecular Cloud-kompleks. 88)

Die nuwe ver-infrarooi Herschel-uitsig toon in skouspelagtige besonderhede die toneel wat afspeel rondom die Horsehead Nebula aan die regterkant van die beeld, waar dit lyk asof dit soos 'n perd en 'n rsquo brand in die golwe van onstuimige stervormende wolke.

Figuur 63: Herschel- en rsquos-aansig van die Horsehead Nebula (beeldkrediet: ESA / Herschel / PACS, SPIRE) 89)

Legende van figuur 63: 'n pragtige nuwe uitsig vanaf die ESA & rsquos Herschel-ruimtestation op die ikoniese Horsehead Nebula in die konteks van sy omgewing. Die beeld is 'n samestelling van die golflengtes van 70 & microm (blou), 160 & microm (groen) en 250 & microm (rooi), en beslaan 4,5 & ordm x 1,5 & ordm. Die beeld is gerig met noordoos na links van die beeld en suidwes na regs.

Dit lyk asof die Horsehead bo die omliggende gas en stof uitsteek aan die heel regterkant van hierdie toneel en wys na die helder vlamnevel. Intensiewe bestraling wat van pasgebore sterre af stroom, verhit die stof en gas rondom en laat dit helder skyn vir die infrarooi-sensitiewe oë van Herschel & rsquos (in hierdie prentjie pienk en wit vertoon).

Aan die linkerkant dek die panoramiese uitsig ook twee ander prominente plekke waar massiewe sterre vorm, NGC 2068 en NGC 2071. Uitgebreide netwerke van koel gas en stof weef deur die hele toneel in die vorm van rooi en geel filamente, waarvan sommige moontlik gasheer is. nuut-vormende lae-massa sterre.


Herschel neem Andromeda se verlede en toekomstige sterre waar

Onlangs het die infrarooi Herschel Space Observatory 'n reeks pragtige infrarooi beelde van Andromeda met hoë resolusie geneem. Dit is die eerste keer dat ons M31 op hierdie golflengtes met so 'n hoë resolusie kan sien. Die kwaliteit en sensitiwiteit van die Herschel-data is so goed dat wetenskaplikes die eienskappe van individuele streke in Andromeda so min as ongeveer 400 ligjare kon bestudeer.

Die Andromeda-sterrestelsel, ook bekend as M31, is ons grootste buurman. Dit is, in astronomiese terme, baie naby ons 'slegs' 2,2 miljoen ligjare. Dit gee sterrekundiges die unieke geleentheid om 'n sterrestelsel, wat nie ons Melkweg is nie, in detail te bestudeer. Onlangs het die infrarooi Herschel Space Observatory 'n reeks pragtige infrarooi beelde van Andromeda met hoë resolusie geneem. "Dit is die eerste keer dat ons M31 op hierdie golflengtes met so 'n hoë resolusie kan sien," sê dr Jacopo Fritz, wat werk in die Centro de Radioastronom & iacutea y Astrof & iacutesica in Morelia, Mexiko. Hy is die hoofondersoeker van die HELGA-span (die Herschel-uitbuiting van die plaaslike Galaxy Andromeda-span) wat M31 waargeneem het.

Trouens, wanneer ons 'n voorwerp waarneem, hang die detailvlak wat ons kan onderskei, krities af van die golflengte waarop ons waarneem (infrarooi, in hierdie geval) en van die deursnee van die spieël van die teleskoop. Tot nou toe het alle infrarooi teleskope 'n relatiewe klein spieël gehad, wat die oplossing van die waarnemings beperk het. Herschel, met sy 3,5 m-spieël, is die grootste teleskoop wat tot dusver in die ruimte gestuur is. Dit het sy waarnemings op 'n afstand van 1,5 miljoen km van die aarde af gedoen. "Dit," voeg Jacopo Fritz by, "laat die teleskoop baie koud wees, ongeveer -190 grade Celsius, 'n vereiste om op infrarooi golflengtes te werk."

Saam met beelde wat op verskillende golflengtes geneem is - ultraviolet, sigbaar en naby infrarooi - het hierdie nuwe data die lede van die HELGA-span in staat gestel om 'n volledige prentjie op te stel van die komponente wat 'n sterrestelsel vorm: sterre, gas en stof. Hierdie versameling data, wat 'n groot deel van die elektromagnetiese spektrum dek, laat sterrekundiges bestudeer waar hierdie verskillende komponente geleë is en hoe dit met mekaar kommunikeer. Maar nou, met behulp van sulke gedetailleerde beelde, kan sterrekundiges ook bestudeer waarom ons in die meeste sterrestelsels wat ons waarneem baie goed gedefinieerde verbande vind tussen hul eienskappe soos die massa van hul sterre en die aantal nuutgevormde sterre, of die inhoud van gas en stof.

"Die kwaliteit en sensitiwiteit van die Herschel-data is so goed dat ons die eienskappe van individuele streke in Andromeda so min as 400 ligjare kon bestudeer," sê S & eacutebastien Viaene, PhD-student aan die Universiteit Gent in België. Saam met die ondersoekers van die HELGA-samewerking het hy die lig van 10000 van sulke 'klein' streke ontleed. "Deur die lig wat deur baie golflengtes uit hierdie gebiede uitgestraal word, te bestudeer, het ons iets heeltemal teen-intuïtiefs gevind, wat ons nie verwag het nie" gaan S & eacutebastien voort. "Sterrekundiges glo dat die stof wat die ruimte tussen sterre in sterrestelsels deurdring, hoofsaaklik verhit word deur onlangs gebore, massiewe sterre. Dit is baie helder en straal baie ultravioletstraling uit, wat baie doeltreffend is om die stof te verhit. Daarom word stof vrygestel. word baie gereeld gebruik om die hoeveelheid nuwe sterre wat 'n sterrestelsel voortbring te bereken. In die uitputting van M31, waar die stoftemperatuur sy maksimum bereik, sien ons dat die stof hoofsaaklik deur die ouer sterre verhit word. '

Hierdie bevinding waarsku nie net sterrekundiges oor die rol van ou sterre, dikwels verwaarloos, in die interaksie met die interstellêre medium nie, maar dit help hulle ook om meer insigte te kry oor wat binne 'n sterrestelsel aangaan. Hoe sterrestelsels soos Andromeda en die Melkweg gevorm en ontwikkel is, is een van die uitstaande vrae in die sterrekunde. Een manier om insig in hierdie saak te kry, is deur die verband tussen die strukturele en fisiese eienskappe van sterrestelsels te bestudeer. Die tempo waarteen nuwe sterre gevorm word, is byvoorbeeld omgekeerd eweredig aan die sterrestelsel. Net so is die stofinhoud omgekeerd eweredig aan die sterre massa. 'Hierdie korrelasies', sê prof. Maarten Baes, lid van die HELGA-span aan die Universiteit Gent, 'noem astronome' skaalverhoudings '. Waarom sterrestelsels hierdie verhoudings volg, is 'n ope vraag, maar met hierdie studie het ons gevind dat die oorsprong daarvan is 'n plaaslike aard. Dit wil sê, die individuele streke van Andromeda wat ons ontleed het, tree op met betrekking tot hierdie verhoudings asof dit klein sterrestelsels op hul eie is. '


On-orbit service (OOS) van ruimtetuie: 'n oorsig van ingenieursontwikkelings

Wei-Jie Li,. Zhen-Liang Gao, aan die gang in lugvaartwetenskappe, 2019

3.4.2.1 Volgende, volgende generasie ruimteteleskoop (NNGST)

Die Boeing Company het in 1999 'n nuwe groot ruimteteleskoop voorgestel wat ontwikkel het uit die JWST as 'n volgende generasie ruimteteleskoop en daarop gemik was om 'n teleskoop van ~ 20 meter in deursnee te ontwikkel wat die baan genoem word NNGST [297, 298]. Volgens die navorsingsplan sal die NNGST waarskynlik in 2019 of ongeveer tien jaar na die bekendstelling van die JWST bekendgestel word. Na 'n volledige samestelling met behulp van die ISS as ondersteunende basis, sal die NNGST in die L2-baan versterk word.

Fig. 117 toon die basiese konfigurasie van die NNGST wat bestaan ​​uit 'n primêre spieël van ~ 20 m en 'n sekondêre spieël van 2 m met 'n vier-poot steunstruktuur. 'N Optiese bankie is ontwerp in die middelste gedeelte van die primêre spieël, met wetenskaplike instrumente agter die optiese bank geïnstalleer, tesame met die diensmodule van die teleskoop-ruimtetuig. 'N Totaal van 126 seskantige liggewigstukke is bereid om die primêre spieël via die primêre spieëlondersteuningstruktuur saam te stel. Elke spieëlsegment het 'n rand-tot-rand-grootte van 1,96 m gehad. Twee samestellingselemente is bekendgestel om 'n buigsame metode te bied om die finale samestelling op die baan te bereik. 'N Groot en 'n klein segment is naamlik ingesluit met onderskeidelik ses en drie seshoekige segmente. Hierdie rangskikking van spieëlelemente was gunstig voordat dit tydens die lansering in die vervoervoertuig gedra is. Benewens die optiese samestelling, was die ander komponente wat by die NNGST ingesluit is, die basiese diensmodule, 'n hitte-isolasiebinding en 'n meerlaagse sonskerm om die optiese samestelling te skadu.

Fig. 117. Konfigurasie van die 20 meter NNGST met 'n voltooide vergadering [297].

Volgens 'n gedetailleerde ontleding van die samestellingsvereistes, is verskeie kritieke faktore bespreek wat in ag geneem moet word tydens die ontwerp en finale implementering van 'n baan op die baan (Fig. 118). Hierdie faktore sluit in die vermindering van besoedeling van die optiese oppervlak, vermy sonlig op die teleskoopspieëls en die minimalisering van die impak op ISS-bedrywighede. Daarbenewens word kompromieë genoem in terme van monteermetodiek rakende die gebruik van slegs ruimtevaarders, slegs robotte en 'n ruimtevaarder onder toesig van ruimtevaarders. Dit het gelei tot 'n optimale samestelling met 'n bemande operasie met behulp van robotte.

Fig. 118. Konsep van die 20 meter NNGST wat tydens die montering aan die ISS gekoppel is [297].


Europese Suidelike Sterrewag en sy 3,6-meter-teleskoop by La Silla

Hierdie kunstenaar se indruk toon die eksoplaneet LHS 1140b, wat 'n rooi dwergster 40 ligjaar van die aarde af wentel en moontlik die nuwe houer is van die titel "beste plek om na tekens van lewe buite die sonnestelsel te soek". Met behulp van ESO se HARPS-instrument by La Silla en ander teleskope regoor die wêreld, het 'n internasionale span sterrekundiges hierdie super-aarde ontdek wat wentel in die bewoonbare sone rondom die dowwe ster LHS 1140. Hierdie wêreld is 'n bietjie groter en baie massiewer as die aarde en het waarskynlik die grootste deel van sy atmosfeer behou. Krediet: ESO / spaceengine.org

'N Eksoplaneet wat 'n rooi dwergster om 40 ligjaar van die aarde af wentel, is dalk die nuwe houer van die titel "die beste plek om na tekens van lewe buite die sonnestelsel te soek". Met behulp van ESO se HARPS-instrument by La Silla en ander teleskope regoor die wêreld, het 'n internasionale span sterrekundiges 'n 'super-aarde' ontdek wat wentel in die bewoonbare sone rondom die dowwe ster LHS 1140. Hierdie wêreld is 'n bietjie groter en baie massiewer as die aarde en het waarskynlik die grootste deel van sy atmosfeer behou.Dit, tesame met die feit dat dit voor sy ouersterre beweeg terwyl dit wentel, maak dit een van die opwindendste toekomstige teikens vir atmosferiese studies. Die resultate verskyn in die tydskrif Nature van 20 April 2017.

Deel dit:

Soos hierdie:

Antieke Stardust werp lig op die eerste sterre

Hierdie navorsing is aangebied in 'n referaat getiteld 'Dust in the Reionization Era: ALMA Observations of a z = 8.38 Gravitationally-Lensed Galaxy'
deur Laporte et al., in verskyn Die astrofisiese joernaalbriewe .

Die indruk van hierdie kunstenaar wys hoe die baie verre jong sterrestelsel A2744_YD4 kan lyk. Waarnemings wat ALMA gebruik, het getoon dat hierdie sterrestelsel, gesien toe die heelal net 4% van sy huidige ouderdom was, ryk aan stof is. Sulke stof is deur 'n vroeëre generasie sterre geproduseer en hierdie waarnemings bied insig in die geboorte en plofbare sterftes van die heel eerste sterre in die heelal. Krediet: ESO / M. Kornmesser

'N Internasionale span sterrekundiges, gelei deur Nicolas Laporte van die Universiteitskollege in Londen, het die Atacama-reeks groot millimeter / submillimeter (ALMA) om A2744_YD4, die jongste en mees afgeleë sterrestelsel wat ALMA ooit gesien het, waar te neem. Hulle was verbaas om te ontdek dat hierdie jeugdige sterrestelsel 'n oorvloed interstellêre stof bevat - stof wat gevorm is deur die dood van 'n vroeëre generasie sterre.

Opvolgwaarnemings met behulp van die X-shooter instrument aan ESO se Very Large Telescope die enorme afstand na A2744_YD4 bevestig. Die sterrestelsel lyk vir ons soos toe die heelal net 600 miljoen jaar oud was, gedurende die tydperk toe die eerste sterre en sterrestelsels gevorm het [1].

Deel dit:

Soos hierdie:

(ESO) ALMA begin die son waarneem

Roman Brajsa
Hvar-sterrewag, Universiteit van Zagreb
Kroasië

Ivica Skokic
Astronomiese Instituut van die Tsjeggiese Akademie vir Wetenskappe
Ondrejov, Tsjeggiese Republiek

Hierdie beeld van die hele son is geneem in die rooi sigbare lig wat deur ysteratome in die son se atmosfeer uitgestraal word. Lig op hierdie golflengte is afkomstig van die sigbare sonoppervlak, die fotosfeer. 'N Koeler, donkerder sonvlek is duidelik sigbaar op die skyf en word as 'n visuele vergelyking getoon langs die beeld van ALMA met 'n golflengte van 1,25 millimeter. Die sonskyf op die volledige skyf is geneem met die Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) aan boord van die Solar Dynamics Observatory (SDO). Krediet: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NASA.

Sterrekundiges het die Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) & # 8216 se vermoë om die millimeter-golflengte-lig wat deur die son uitgestraal word, te beeld chromosfeer - die streek wat net bokant die fotosfeer , wat die sigbare oppervlak van die son vorm. Die solar-veldtogspan, 'n internasionale groep sterrekundiges met lede van Europa, Noord-Amerika en Oos-Asië [1] , het die beelde geproduseer as 'n demonstrasie van ALMA se vermoë om sonaktiwiteit by langer golflengtes van die lig te bestudeer as wat tipies beskikbaar is vir sonsterrewagte op aarde.

Sterrekundiges het die son bestudeer en die dinamiese oppervlak en energieke atmosfeer deur die eeue heen op baie maniere ondersoek. Maar, om 'n beter begrip te verkry, moet sterrekundiges dit oor die hele elektromagnetiese spektrum bestudeer, insluitend die millimeter- en submillimeter-gedeelte wat ALMA kan waarneem.

Deel dit:

Soos hierdie:

Hubble vind Big Brother of Halley & # 8217s Comet - Ripped Apart By White Dwarf

9 Februarie 2017
Nuusberig van die Europese Ruimteagentskap


Siyi Xu
Europese Suidelike Sterrewag
Garching bei M & uumlnchen, Duitsland

Mathias J & aumlger
ESA / Hubble, openbare inligtingsbeampte
Garching, Duitsland

Hierdie indruk van kunstenaar en rsquos toon 'n massiewe, komeetagtige voorwerp wat na 'n wit dwerg val. Nuwe waarnemings met die NASA / ESA Hubble-ruimteteleskoop toon bewyse vir 'n gordel komeetagtige liggame wat om die wit dwerg wentel, soortgelyk aan die Kuiper-gordel in ons eie sonnestelsel. Die bevindings dui ook op die aanwesigheid van een of meer ongesiene oorlewende planete rondom die wit dwerg wat die gordel genoegsaam versteur het om ysige voorwerpe in die uitgebrande ster te gooi. Krediet: NASA, ESA en Z. Levy (STScI)

Die internasionale span sterrekundiges het die wit dwerg WD 1425 + 540, ongeveer 170 ligjaar van die aarde in die konstellasie Bo & oumltes (die Veewagter) [1]. Terwyl u die wit dwerg- en rsquos-atmosfeer bestudeer, gebruik u beide die NASA / ESA Hubble-ruimteteleskoop en die W. M. Keck-sterrewag die span het bewyse gevind dat 'n voorwerp, eerder as 'n massiewe komeet, op die ster geval het en sodoende tydelik ontwrig word.

Die span het vasgestel dat die voorwerp 'n chemiese samestelling het soos die beroemde Halley & rsquos Komeet in ons eie sonnestelsel, maar dit was 100 000 keer meer massief en het twee keer die hoeveelheid water as sy plaaslike eweknie. Spektrale analise het getoon dat die vernietigde voorwerp ryk was aan die elemente wat noodsaaklik is vir die lewe, insluitend koolstof, suurstof, swael en selfs stikstof [2].

Deel dit:

Soos hierdie:

Hemelkat ontmoet kosmiese kreef

Richard Hook
ESO Openbare Inligtingsbeampte
Garching bei M & uumlnchen, Duitsland

Sterrekundiges bestudeer al lank die gloeiende, kosmiese wolke van gas en stof wat gekategoriseer word as NGC 6334 en NGC 6357, en hierdie reusagtige nuwe beeld van ESO & rsquos Very Large Telescope Survey Telescope is slegs die mees onlangse. Met ongeveer twee miljard pixels is dit een van die grootste beelde wat ESO ooit vrygestel het. Die opwindende vorms van die wolke het gelei tot hul onvergeetlike name: onderskeidelik die Cat & rsquos Paw Nebula en die Lobster Nebula. Krediet: ES

NGC 6334 is ongeveer 5500 ligjaar van die aarde af geleë, terwyl NGC 6357 meer afgeleë is, op 'n afstand van 8000 ligjaar. Albei is in die sterrebeeld van die Skerpioen, naby die punt van sy stingende stert.

Die Britse wetenskaplike John Herschel het die eerste spore van die twee voorwerpe op Junie 1837 opeenvolgende nagte gesien tydens sy drie jaar lange ekspedisie na die Kaap die Goeie Hoop in Suid-Afrika. Destyds het die beperkte teleskopiese krag wat Herschel beskikbaar gehad het, wat visueel waargeneem het, hom net toegelaat om die helderste & ldquotoepad & rdquo van die Cat & rsquos Paw Nebula te dokumenteer. Dit sou baie dekades duur voordat die ware vorms van die newels in foto's en mdash duidelik geword het en hul gewilde name geskep het.

Die drie toepassings wat sigbaar is vir moderne teleskope, sowel as die klouagtige streke in die nabygeleë Kreefnevel, is eintlik streke van gas en mdash, hoofsaaklik waterstof en mdash, wat deur die lig van briljante pasgebore sterre gevoed word. Met 'n massa van ongeveer tien keer die son, straal hierdie warm sterre intense ultraviolet lig uit. Wanneer hierdie lig waterstofatome teëkom wat steeds in die sterretuin wat die sterre voortbring, vertoef, word die atome geïoniseer. Gevolglik staan ​​die uitgestrekte, wolkagtige voorwerpe wat met hierdie lig van waterstofatome (en ander) atome gloei, bekend as emissie-newels.


NASA sluit die ruimteteleskoop af, infrarooi oë na die kosmos

Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon 'n neutronster, middel, wat agtergelaat is deur die ontploffing van die dood van die oorspronklike ster in die sterrebeeld Taurus, waargeneem op aarde as die supernova van 1054 nC. Hierdie beeld gebruik data van drie van NASA se sterrewagte: die Die X-straalfoto van Chandra word in blou vertoon, die optiese beeld van die Hubble-ruimteteleskoop is in rooi en geel en die infrarooi beeld van die Spitzer-ruimteteleskoop is in pers. Na byna twee dekades in die aarde, wat die heelal met infrarooi oë gescand het, beplan grondbeheerders om die wankelende Spitzer-ruimteteleskoop op Donderdag 29 Januarie 2020 in permanente winterslaap te plaas. (X-Ray: NASA / CXC / J.Hester ( ASU) Opties: NASA / ESA / J.Hester & amp A.Loll (ASU) Infrarooi: NASA / JPL-Caltech / R.Gehrz (Universiteit Minn.) Via AP)

NASA trek die stekker aan een van sy groot sterrewagte - die Spitzer-ruimteteleskoop - na 16 jaar se skandering van die heelal met infrarooi oë.

Die einde kom Donderdag wanneer grondbeheerders die verouderde ruimtetuig permanent in winterslaap plaas.

Jare lank loer Spitzer deur stofwolke na ontelbare sterre en sterrestelsels, ontbloot 'n groot, amper onsigbare ring rondom Saturnus en help om sewe planete van die aarde rondom 'n nabygeleë ster te ontdek.

Spitzer se laaste waarneming is Woensdag verwag. Altesaam het Spitzer 800 000 hemeldoelwitte waargeneem en meer as 36 miljoen rou beelde as deel van die $ 1,4 miljard-missie uitgewis.

Na raming het 4000 wetenskaplikes regoor die wêreld aan die waarnemings deelgeneem en byna 9 000 studies gepubliseer, volgens NASA.

"U moet trots wees. As u terugkyk en sê: 'Kyk na die span wat Spitzer bedryf, kyk na die span wat bydra tot al hierdie wonderlike wetenskap'," het Joseph Hunt, projekbestuurder, gesê.

Die teleskoop is ontwerp om net 2,5 jaar tot vyf jaar te hou, en dit word al hoe moeiliker om te werk namate dit verder agter die aarde af dryf, het NASA gesê. Dit loop tans 265 miljoen kilometer oor die aarde terwyl dit om die son wentel.

Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon 'n aktiewe sterre-kwekery wat duisende jong sterre bevat en protostars ontwikkel, naby die swaard van die konstellasie Orion, gevang deur die Spitzer-ruimteteleskoop. (NASA / JPL-Caltech / T. Megeath (Universiteit van Toledo, Ohio) via AP)

Spitzer sal steeds verder agter die aarde val en geen bedreiging vir 'n ander ruimtetuig of enigiets anders inhou nie, het amptenare gesê.

"Alhoewel dit wonderlik sal wees om al ons teleskope vir altyd te kan gebruik, is dit nie moontlik nie," het Paul Hertz, direkteur van die astrofisika van NASA, in 'n e-pos gesê.

NASA het oorspronklik beplan om Spitzer 'n paar jaar gelede te ontmantel, maar het sy afsterwe uitgestel omdat die James Webb-ruimteteleskoop, 'n baie meer uitgebreide infrarooi-sterrewag, steeds vertraag raak.

Webb se bekendstelling is nou tot minstens vroeg volgende jaar af. Die regering het hierdie week gewaarsku oor verdere vertragings weens tegniese uitdagings.

Dit kos NASA die afgelope tyd ongeveer $ 12 miljoen per jaar om Spitzer aan die gang te hou. Hertz het gesê dat Spitzer "sonder waarborg" sou duur tot Webb se bekendstelling, en daar is besluit om dit nou te sluit.

  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die sterre wat versteek is in die gas en wolke van die Orion-newel, vasgelê deur infrarooi waarnemings van die Spitzer-ruimteteleskoop en die Europese Ruimte-agentskap se Herschel-missie. Oor 'n paar honderdduisend jaar sal van die vormende sterre genoeg materiaal versamel om kernfusie by hul kern te veroorsaak. (ESA / NASA / JPL-Caltech / N. Billot (IRAM) via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die Whirlpool-sterrestelsel, wat eintlik 'n paar sterrestelsels Messier 51 en NGC 5194/5195 is, ongeveer 23 miljoen ligjaar van die aarde af. Hierdie foto toon 'n uitsig in sigbare lig vanaf die Kitt Peak National Observatory-teleskoop as deel van die Spitzer Infrarood Nabygeleë Stelselsopname (SINGS) -projek. (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die Groot Magellaniese Wolkstelsel in infrarooi lig soos gesien deur die Herschel Space Observatory, 'n Europese missie onder leiding van die Europese Ruimte-agentskap, en NASA se Spitzer-ruimteteleskoop. In die instrumente se gekombineerde data het hierdie nabygeleë dwergstelsel sterre rimpels stof wat oor tien of honderde ligjare strek. (ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon infrarooi data van die Spitzer-ruimteteleskoop en die wye veld-infrarooi-ondersoeker (WISE) in 'n gebied bekend as die W3- en W5-stervormende streke in die Melkwegstelsel. Die draderige, seewieragtige filamente is die uitgewaaide oorblyfsels van 'n ster wat in 'n supernova ontplof het. Die golwende wolke wat in pienk gesien word, is plekke van massiewe stervorming. Daar kan gesien word hoe trosse massiewe sterre die wolke verlig en 'n borrel wat uit massiewe sterre uitgekerf is, word naby die bodem gesien. (NASA / JPL-Caltech / Universiteit van Wisconsin via AP)
  • Hierdie kombinasie van foto's wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die spiraalstelsel Messier 81 (M81) wat in twee verskillende soorte infrarooi golflengtes gesien word, wat die lig van die sterre in die sterrestelsel links vertoon en die verspreiding van stofdeeltjies sonder sterlig, vasgelê deur die Spitzer-ruimteteleskoop. Die stofdeeltjies bestaan ​​uit silikate (chemies soortgelyk aan strandsand), koolstofagtige korrels en polisikliese aromatiese koolwaterstowwe en spoor die gasverspreiding in die sterrestelsel na. (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die Perseus Molecular Cloud, 'n versameling gas en stof van meer as 500 ligjaar, met 'n oorvloed jong sterre wat gevang is deur die Spitzer-ruimteteleskoop. (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die tros NGC 2024, wat in die middel van die Vlamnevel ongeveer 1400 ligjare van die aarde af voorkom. Sterre word dikwels in trosse of groepe gebore, in reusagtige wolke van gas en stof. Data is versamel deur die Chandra X-ray Observatory en Spitzer Space Telescope. (X-straal: NASA / CXC / PSU / K.Getman, E.Feigelson, M.Kuhn & amp. Die MYStIX-span Infrarood: NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die wegholster Kappa Cassiopeiae, of HD 2905, in die middel, en sy boogskok wat gevorm word wanneer die magnetiese velde en die wind van deeltjies wat van die ster afvloei bots met die diffuse, en gewoonlik onsigbare, gas en stof wat vul die ruimte tussen sterre terwyl dit beweeg. Dit is gevang deur die Spitzer-ruimteteleskoop. Die golf is ongeveer 4 ligjaar voor Kappa Cassiopeiae, ongeveer dieselfde afstand as die aarde vanaf Proxima Centauri, die naaste ster anderkant die son. (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die uiters massiewe jong sterrestelselgroep IDCS J1426.5 + 3508 wat deur die Chandra X-straalsterrewag, die Hubble-ruimteteleskoop en die Spitzer-ruimteteleskoop vasgelê is. Hierdie seldsame sterrestelselgroep, wat 10 miljard ligjare van die aarde af geleë is, is amper so massief soos 500 triljoen sons. (NASA / CXC / Univ of Missouri / M.Brodwin et al. NASA / STScI JPL / CalTech via AP)
  • Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die spinnekopgedeelte van & quotThe Spider and the Fly & quot nebulae, IC 417, waar baie sterre gevorm word, gevang in infrarooi deur die Spitzer-ruimteteleskoop en die Two Micron All Sky Survey (2MASS). Geleë in die sterrebeeld Auriga, is dit ongeveer 10 000 ligjaar van die aarde af in die buitenste deel van die melkweg, amper presies in die teenoorgestelde rigting van die galaktiese middelpunt. (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie saamgestelde beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die sterrestelsel NGC 4258, ook bekend as M106, ongeveer 23 miljoen ligjaar van die aarde af. Twee ekstra spiraalarms gloei in X-straal-, optiese en radiolig. Hierdie afwykende arms is nie in lyn met die vlak van die sterrestelsel nie. Die gegewens is vasgelê deur die Chandra X-ray Observatory van die NASA, die Karl Jansky Very Large Array van die National Science Foundation, die Hubble-ruimteteleskoop en die Spitzer-ruimteteleskoop. (NASA / CXC / JPL-Caltech / STScI / NSF / NRAO / VLA via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, wys die Cat's Paw Nebula in die Melkwegstelsel in die sterrebeeld Scorpius, vasgelê deur NASA se Spitzer-ruimteteleskoop. Die afstand vanaf die aarde word geskat op tussen 1,3 kiloparsek (ongeveer 4 200 ligjaar) en 1,7 kiloparsek (ongeveer 5 500 ligjaar). Die helder, wolkagtige band wat links na regs oor die beeld loop, toon die teenwoordigheid van gas en stof wat kan ineenstort om nuwe sterre te vorm. Die swart filamente wat deur die newel loop, is veral digte streke van gas en stof. Die hele stervormende streek is vermoedelik tussen 24 en 27 parsek (80-90 ligjaar). (NASA / JPL-Caltech via AP)
  • Hierdie beeld wat deur NASA beskikbaar gestel is, toon die wisselwerkende sterrestelsels, NGC 2336, middelpunt en NGC 2937, onderaan, gesamentlik bekend as Arp 142, aangesien hul onderlinge aantrekkingskrag hulle stadig nader aan mekaar trek. Data van NASA se Spitzer- en Hubble-ruimteteleskope is gekombineer om lig te wys wat strek oor die sigbare en infrarooi dele van die spektrum. Die blou streep bo-aan die beeld is 'n nie-verwante agtergrondstelsel wat verder weg is as Arp 142. (NASA-ESA / STScI / AURA / JPL-Caltech via AP)

Spitzer, wat in 2003 van stapel gestuur is, was die laaste van NASA se vier sogenaamde groot sterrewagte. Suzanne Dodd, 'n voormalige projekbestuurder wat nou toesig hou oor NASA se Deep Space Network in die Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornië, het met sy infrarooi instrumente die hitte wat van hemelse voorwerpe soos nagvisbril afgevoel het, gevoel.

Deur deur stof te sien "lig ons die kosmiese sluier op die heelal," het Dodd gesê.

Die Hubble-ruimteteleskoop stuur steeds asemrowende foto's terug en wentel in 'n wentelbaan in 1990 om die kosmos in sigbare en ultravioletlig waar te neem. Dit vier sy 30ste bestaansjaar in April.

Die Compton Gamma Ray Observatory is in 1991 van stapel gestuur, maar vanweë die uitval van toerusting is dit vernietig in 'n vurige toetrede in 2000. Die Chandra X-Ray Observatory werk steeds sedert die bekendstelling in 1999.


Sagtewareargitektuur vir 'n afstandbeheerde teleskoop sonder toesig

Ons rapporteer oor die sagteware-argitektuur wat ons ontwikkel het vir die Open-Universiteit se afstandbeheerde teleskoop PIRATE. Hierdie fasiliteit is op Mallorca gebaseer en word in afstandsonderrigmodules gebruik deur voorgraadse studente en nagraadse studente vir navorsingsprojekte. PIRATE (Physics Innovations Robotic Astronomical Telescope Explorer) is 'n hoofsaaklik gefinansierde fasiliteit wat deur die Universiteit gefinansier word, bestaande uit 'n klein diafragma wat weerkaats op 'n robotberg, in 'n robotkoepel bo-op die hoofwaarnemingsgebou by die Observatori Astronomic de Mallorca (OAM). Aanvanklik was die optiese buissamestelling (35 cm) f / 10 Schmidt Cassegrain-teleskoop ('n Celestron 14 PIRATE Mark I). In Augustus 2010 is dit opgegradeer na 'n PlaneWave Instruments CDK17, 'n 17 duim (0,43 m) f / 6,8 gekorrigeerde Dall-Kirkham astrograafteleskoop (PIRATE Mark II).