Planck si „posvietil“ na tvorbu hviezd

  • Marcel Škreka | 10 Máj 2010
    Stelárna astronómia
Sonda Planck.
Procesy súvisiace s tvorbou hviezd je možné podrobnejšie vysvetliť len pozorovaniami na viacerých vlnových dĺžkach. Nové snímky sondy Planck odhalili doteraz skrytú medzihviezdnu látku a izolovali niektoré fyzikálne procesy prebiehajúce v Galaxii.

Naša Galaxia je domovom miliárd hviezd ponorených do oblakov plynu a prachu, známych ako medzihviezdna látka. V optickom spektre je väčšina vznikajúcich hviezd v týchto oblakoch skrytá. Ak sa na ne pozrieme na dlhších vlnových dĺžkach, pôvodný obraz sa úplne zmení. Prach už viac nezakrýva svetlo z najbližšieho okolia vznikajúcich hviezd a nám je tak umožnené nahliadnuť do procesov ich vzniku.

0.gif

Vo frekvenčnom rozsahu sondy Planck dominuje vyžarovanie medzihviezdnej látky. Oblasť nízkej tvorby hviezd v Perzeovi (hore) a vysokej tvorby hviezd v Orione (dole), pozorovaná Planck-om (vľavo), v optickom spektre (vpravo).

Galaxia silno vyžaruje na vlnových dĺžkach, na ktorých pracujú prístroje sondy Planck. Práve preto môžu byť odlíšené jednotlivé fyzikálne procesy: Na najnižších frekvenciách mapuje Planck rozloženie synchrotrónneho žiarenia, spôsobené interakciou relativistických elektrónov s galaktickými magnetickými poľami a horúcim plynom. Rotujúce prachové čiastočky môžu za „anomálne mikrovlnné vyžarovanie“. Na stredných frekvenciách dominuje tepelné vyžarovanie ionizovaného plynu ohrievaného vznikajúcimi hviezdami. Na vyšších frekvenciách mapuje rozloženie medzihviezdneho prachu zahrňujúce najchladnejšie kompaktné jadrá (globule), ktoré sú posledným štádiom kolapsu oblaku vedúceho k vzniku hviezdy.

1.gif

Formovanie hviezd vo Veľkej hmlovine v Orióne (M42). Snímok v optickom spektre (vľavo hore) ukazuje 2 jasné oblasti mladých horúcich hviezd a odraz ich svetla na okolitých oblakoch. Planck-ov snímok na frekvencii 30 GHz (vpravo hore) znázorňuje žiarenie horúceho plynu v blízkosti týchto hviezd. Polkruhová štruktúra (Barnardov oblúk) je okraj plynnej bubliny vytvorenej výbuchom supernovy. Na 857 GHz (vpravo dole) vyžaruje hlavne prach, kt. je pozostatkom oblaku, z kt. hviezdy vznikli. Na 143 GHz (vľavo dole) vidno zmes zdrojov žiarenia. Skombinovaním informácií zo všetkých snímok získame veľmi jasný obraz o medzihviezdnej látke v tejto aktívnej oblasti tvorby hviezd.

2.gif

Oblasť tvorby hviezd v Perzeovi je v ostrom kontraste s M42. Optický snímok je značne tmavý pre nízku tvorbu hviezd, no Planck odhalil prítomnosť množstva medzihviezdnej látky. Poradie frekvencií je rovnaké ako na obrázku oblasti v Orióne. Snímky svedčia o dôležitosti informácií nazbieraných sondou Planck, dokonca aj v tmavých oblastiach oblohy ako je táto.

Po svojom vzniku hviezdy (žiarením a hviezdnym vetrom) rozptyľujú okolité oblaky a to buď pomaly, alebo nárazovo, v závislosti od veku a hmotnosti. Rovnováha medzi kolapsom a rozptylom oblakov reguluje počet hviezd vznikajúcich v galaxiách. Túto rovnováhu ovplyvňuje gravitácia, ohrev a chladnutie, turbulencie, magnetické polia,...ktorých výsledkom sú rôznorodé podoby medzihviezdnej látky, aké dnes pozorujeme. K ich rekonštrukcii sú potrebné multifrekvenčné dáta, ktoré je schopný poskytnúť práve Planck. Jeho prístroje určené k výskumu kozmického mikrovlnného pozadia pokrývajú široké spektrum frekvencií.

Cieľom misie Planck je mapovanie kozmického mikrovlnného pozadia s vysokou citlivosťou a uhlovým rozlíšením. Presné merania kozmického mikrovlnného pozadia sú podstatné pre kozmológiu, ktorá skúma vznik a vývoj vesmíru. Žiarenie Galaxie na týchto vlnových dĺžkach mapovaniu vlastne prekáža a pri skúmaní kozmického mikrovlnného pozadia je potrebné ho odstrániť. Pozorovanie vyžarovania Galaxie je teda len vedľajším produktom, umožňujúcim študovať procesy vzniku hviezd a formovania galaxií.

Planck mapuje oblohu pomocou dvoch najmodernejších prístrojov na deviatich frekvenciách v rozmedzí 100 – 857 GHz a 30-70 GHz. Prehliadka celej oblohy začala v auguste 2009 a úplne dokončená má byť koncom mája.