Astronomowie spoglądają poprzez kosmiczny pył by zobaczyć początki Wszechświata

Astronomowie spoglądają poprzez kosmiczny pył by zobaczyć początki Wszechświata

14.10.2008

Astronomowie wykorzystujący teleskop James Clark Maxwell (JCMT) na Hawajach zamierzają dokonać nowych ważnych odkryć dotyczących początków powstania planet, gwiazd i galaktyk rozpoczynają nowy przegląd nieba mający stworzyć mapę Wszechświata. Projekt, JCMT Legacy Survey składa się faktycznie z siedmiu projektów wykorzystujących dwa nowe zaawansowane instrumenty – SCUBA-2 i HARP – mające pozwolić astronomom w detekcji i badaniu obłoków zimnego pyłu związanego z tajemniczymi, najwcześniejszymi fazami powstawania galaktyk, gwiazd i planet.

 

     To zwieńczenieprac, w których astronomowie z Wielkiej Brytanii, Kanady i Holandii połączyli siły by zdefiniować  jednolity i kompletny przegląd submilimetrowego nieba

Prof Gary Davis

SCUBA-2 to potężna kamera umożliwiające mapowanie obszarów nieba, w których nieznaczne ilości ciepła są wypromieniowywane przez ekstremalnie zimny pył. Została niedawno dostarczona do teleskopu JCMT i jest obecnie uruchamiana. Gdy będzie gotowa będzie potrafiła wskazać setki odległych okrytych pyłem galaktyk każdej nocy. Wiele z tych galaktyk to najwcześniejsze obserwowalne struktury we Wszechświecie w większości niemożliwe do badań za pomocą innych teleskopów. Instrument HARP pozwoli astronomom badać precyzyjnie ruch gazów dodając do tego możliwość tworzenia przestrzennych obrazów uzyskanych danych.

UK’s Science and Technology Facilities Council (STFC) jest członkiem konsorcjum, które wybudowało i zarządza teleskopem JCMT – większa część projektu i budowy obecnego teleskopu i jego wyposażenia jak również przygotowywanych instrumentów w tym SCUBA-2 i HARPS zostało wykonane przez zespoły z Wielkiej Brytanii w tym Centrum Astronomii i Technologii STFC oraz Uniwersytety Walii, Cardiff i Edynburga.

Realizowano obecnie projekty obejmują Przegląd Bliskich Galaktyk (Nearby Galaxies Legacy Survey), Przegląd Pasa Goulda (Gould Belt Survey) i Przegląd Spektralny(Spectral Legacy Survey), które wykorzystują instrument HARP.

Przegląd Bliskich Galaktyk ma na celu przygotowanie pierwszej znaczącej próbki danych galaktyk w otoczeniu Drogi Mlecznej (w odległości 81 500 000 lat świetlnych). Dane te pozwolą lepiej zrozumieć właściwości materii która znajduje się pomiędzy gwiazdami w tych galaktykach, to jak wpływa na nią otoczenie oraz czy, i jak różni się od materii w naszej Galaktyce.

Prof. Christine Wilson z Uniwersytetu McMaster w Kanadzie, która kieruje programem, mówi: -” Ostatni rok był fascynujący, bowiem przeszliśmy od weryfikacji instrumentu HARP/ACIS na teleskopie JCMT do faktycznych badań, wykonując ponad 80% planowanego przeglądu. Przetwarzanie danych zajmuje nam ogromnie dużo czasu, jednak nagrodą jest oglądanie tych wszystkich pięknych zdjęć sąsiednich galaktyk pojawiających się jedno po drugim. Niemożliwe byłoby uzyskanie tak wielu, tak precyzyjnych obrazów naszego galaktycznego podwórka bez instrumentu HARP/ACIS. Wykorzystujemy dane uzyskane w projekcie Przeglądu Bliskich Galaktyk  aby stworzyć mapę dystrybucji gęstych obłoków gazowych, które stanowią paliwo procesów tworzenia nowych gwiazd w galaktykach o zróżnicowanych masach i budowie. Jednym z najciekawszych wyników jest stworzona po raz pierwszy mapa ukazująca jak efektywnie gaz jest przetwarzany w gwiazdy w różnych rejonach rozmaitych galaktyk.”

Bliższy nam jest ambitny program obejmujący stworzenie kompletnej mapy obszarów aktywnie tworzących gwiazdy w promieniu 1630 lat świetlnych od Słońca w programie Przeglądu Pasa Goulda (nazwanego od pierścienia obłoków, w których powstają gwiazdy wokół Słońca). Projektem kieruje Dr Jennifer Hatchell z Uniwersytetu Exeter. Teleskop JCMT i jego instrumenty doskonale nadają się do badania procesów powstawania gwiazd ponieważ jedynie w obszarze długich gal możemy zaglądać w głąb najzimniejszych i najgęstszych regionów obłoków molekularnych, w których powstają gwiazdy.

Dr Hatchekk wyjaśnia: -” Mapy, których dostarcza HARP są większe i lepszej jakości niż cokolwiek, z czym miałem do czynienia wcześniej. Teraz możemy zobaczyć w jakim stopniu obłoki gazu są przemieszczane w wyniku oddziaływania gwiazd, które dopiero co powstały w  ich wnętrzu.”

Wysokiej czułości obserwacje dostarczone przez teleskop JCMT umożliwią astronomom lepsze zrozumienie procesów koniecznych do powstania gwiazdy oraz tego jak często i jak wydajnie zachodzą te procesy. Prof. Derek Ward-Thompson z Uniwersytetu Cardiff dodaje: -” Obrazy tworzone za pomocą instrumentu HARPS pozwalają nam zobaczyć trójwymiarowy obraz powstawania gwiazd wewnątrz obłoków molekularnych. Ukazują jak gwałtownym procesem są narodziny gwiazdy – w rzeczywistości podobnie gwałtownym jak jej śmierć.”

Szczegółów na temat procesów powstawania gwiazd ma dostarczyć Przegląd Spektralny. Zespół naukowców pracujących nad tym projektem zamierza stworzyć chemiczny opis gwiazd w różnych stadiach powstawania. Dr John Richer z Uniwersytetu Cambridge mówi: -” Nigdy dotąd nie wykonywaliśmy takich obrazów. Wcześniejszym instrumentom sporządzenie map zajęło by zbyt wiele czasu – co najmniej kilka tygodni. A HARP wykonał 8 godzin obserwacji dostarczając niesamowitych nowych obrazów które po raz pierwszy ukazują drobne szczegóły procesów tworzenia się gwiazd.”

„Do Przeglądu Nieba Legacy JCMT przygotowywaliśmy się od kilku lat „- mówi Prof. Gary Davis, kierownik JCMT. -” To zwieńczenie prac, w których astronomowie z Wielkiej Brytanii, Kanady i Holandii połączyli siły by zdefiniować  jednolity i kompletny przegląd submilimetrowego nieba. Nigdy wcześniej nie próbowano tego dokonać, bowiem konieczne do tego, rewolucyjne pod wieloma względami instrumenty po prostu nie istniały. Program przeglądu jest najwyższego naukowego kalibru a jego wyniki wpłynął na wszystkie dziedziny astrofizyki. Już uzyskane spektakularne wyniki dają przedsmak tego co nadejdzie wraz z uruchomieniem programu.”

Przegląd JCMT Legacy jest równocześnie wykorzystywany przez zespoły astronomów do przygotowania przyszłych zadań obserwacyjnych.

Doktorant na Uniwersytecie Cardiff, Robert Simpson, podsumowuje: -” Obrazy generowane przez HARPS rozbiły moją wizję pięknych i cichych mgławic. Jako dziecko sądziłem że mgławice były delikatne i eleganckie jednak te obrazy ukazują gwałtowność i energię procesów w nich zachodzących. Widziałem równania i znałem teorię jednak te obrazy pokazuję fizykę, która stoi za powstawaniem gwiazd w lepszy, bardziej intuicyjny sposób. Praca z danymi HARP podczas przygotowywania doktoratu dała mi możliwość uzyskania nowego wglądu w procesy tworzenia gwiazd i zmieniła perspektywę, z której je obserwuję. Czego więcej można chcieć od nauki?”

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *