Print
Parent Category: Astronomi
Category: Interstellart stof

Observationer med APEX-teleskopet i submillimeter-bølgelængder afslører de kolde, støvede skyer i Carina-tågen, som stjerner bliver dannet af.

Dette sted for voldsom stjernedannelse, som er hjemsted for nogle af de tungeste stjerner i vores galakse, er en ideel arena til at studere samspillet mellem disse unge stjerner og de molekyleskyer, som de er blevet født af.

Ved hjælp af LABOCA-kameraet på teleskopet Atacama Pathfinder Experiment (APEX) på  Chajnantor-sletten i de chilenske Andesbjerge har et hold af astronomer under ledelse af Thomas Preibisch (Universitäts–Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität, Tyskland) i tæt samarbejde med Karl Menten and Frederic Schuller (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland) optaget Carina-tågen i submillimeter-lys. Ved denne bølgelængde kommer det meste af lyset som en svag varmeglød fra kosmiske støvkorn. Billedet afslører derfor de skyer af støv og molekylær gas – primært brint – som stjerner bliver dannet af. Med en temperatur på -250⁰ Celsius er støvkornene meget kolde, og den svage glød, der kommer fra dem, kan kun ses ved submillimeter-bølgelængder, der er betydeligt længere end bølgelængderne for synligt lys. Submillimeter-lys er derfor nøglen til at undersøge, hvordan stjerner bliver dannet, og hvordan stjernerne og de skyer, de er blevet født af, påvirker hinanden.

APEX’s LABOCA-observationer er her gengivet med orange farver kombineret med et billede optaget i synligt lys fra Curtis Schmidt-teleskopet på Cerro Tololo Interamerican Observatory. Resultatet er et dramatisk vidvinkelbillede, der giver et spektakulært kig på Carinas stjernedannende områder. Stjernetågen indeholder stjerner, der samlet set er mere end 25.000x tungere end Solen, mens gas- og støvskyerne samlet set er omkring 140.000x tungere end Solen.

Kun en brøkdel af gassen i Carina-tågen ligger i skyer, der er tætte nok til, at de kan falde sammen og danne nye stjerner i den nærmeste fremtid (hvilket astronomisk set betyder inden for den næste million år). På den længere bane vil den dramatiske effekt af de tunge stjerne, der allerede befinder sig i området i de omkringliggende skyer, måske få dannelsen af nye stjerner til at gå stærkere.

Tunge stjerner lever kun nogle få millioner år (en meget kort levetid sammenlignet med Solens levetid på mere end ti milliarder år), men de har en dybtgående indflydelse på deres omgivelser gennem hele deres liv. Som ynglinge udsender stjernerne kraftige vinde og stråling, der former skyerne omkring dem og måske trykker dem nok sammen til at danne nye stjerner. Ved slutningen af deres liv bliver de meget ustabile og tilbøjelige til at udslynge skyer af stjernemateriale indtil de dør i voldsomme supernovaeksplosioner.

Et fremtrædende eksempel på disse voldsomme stjerner er Eta Carinae, den lysstærke, gullige stjerne øverst til venstre for midten af billedet. Den er mere end 100x tungere end Solen og er blandt de mest lysstærke stjerner, vi kender. I løbet af den næste million år vil Eta Carinae eksplodere som en supernova og andre tunge stjerner i området vil følge efter og skabe flere supernovaer.

Disse voldsomme eksplosioner flår hul i skyerne af molekylær gas i deres umiddelbare nærhed, men efter at chokbølgerne har rejst mere end ti lysår, er de svagere og vil måske i stedet presse skyer sammen, der befinder sig lidt længere væk og dermed sætte gang i dannelsen af en ny generation af stjerner. Supernovaerne kan også producere kortlivede, radioaktive atomer, der bliver samlet op af de kollapsende skyer. Der er klare tegn på, at lignende radioaktive atomer blev indlejret i skyen, der faldt sammen for at danne Solen og planeterne i Solsystemet, så Carina-tågen kan måske give en større indsigt i, hvordan Solsystemet blev født.

Carina-tågen ligger omtrent 7.500 lysår væk i stjernebilledet af samme navn (Carina eller på dansk Kølen). Den er blandt de klareste stjernetåger på himlen, fordi den indeholder mange tunge stjerner. Carina-tågen måler cirka 150 lysår på tværs, hvilket gør den flere gange større end den velkendte Orion-tåge. Selv om den er flere gange længere væk end Orion-tågen, ser Carina-tågen derfor ud til at have nogenlunde samme størrelse på himlen, hvilket også gør den til en af de største stjernetåger på himlen.

APEX-teleskopet med en diameter på 12 meter baner vejen for ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, et nyt, revolutionerende teleskop, som ESO i samarbejde med sine internationale partnere bygger og står for driften af. ALMA befinder sig også på Chajnantor-sletten. APEX er selv baseret på en enkelt protype-antenne, der er blevet konstrueret til ALMA-projektet, mens ALMA vil blive et system af 54 forbundne antenner på 12 meter i diameter og 12 yderligere antenner på syv meter i diameter. Mens ALMA vil have meget højere vinkelopløsning end APEX, vil dens synsfelt være meget mindre. De to teleskoper supplerer hinanden: For eksempel vil APEX finde mange mål spredt over store dele af himlen, som ALMA vil være i stand til at studere i stor detalje.

APEX er et samarbejde mellem Max-Planck-Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) og ESO. Driften af APEX er lagt i ESO’s hænder.

Kilde: ESO