science >> Wetenschap >  >> Astronomie

SOFIA ziet oververhitte gasstromen die een mogelijke storm van nieuwe sterren veroorzaken

Kaart van Cepheus E met de nadruk op de jets van materiaal die linksboven en rechtsonder van de protoster stromen. De protoster zelf is de centrale geel-rode 'blob' in de gekleurde achtergrondkaart van waterstofemissie gemaakt op een golflengte van 4,5 micron door de Spitzer infrarood-ruimtetelescoop. De contourcurven tonen de sterkte van de emissie van koel koolmonoxidegas gemeten door de Plateau de Bure-radiotelescoop in de Franse Alpen. Lefloch et al. gebruikten GREAT op SOFIA om de hoeveelheid en snelheid van heet koolmonoxidegas op meerdere posities langs beide "vleugels" van de uitstroomstraal te meten. Credit:Lefloch et al. 2015 Figuur 1

Wetenschappers aan boord van NASA's vliegende telescoop, het Stratosferische Observatorium voor Infraroodastronomie, of SOFIA, zag kolkend materiaal uit een nieuw gevormde ster stromen, die zou kunnen leiden tot de geboorte van een nieuwe generatie sterren in de omringende gaswolken.

Veel sterren in de vroege stadia van formatie stoten grote hoeveelheden oververhit materiaal uit in twee stromen, bekend als bipolaire uitstroom of jets, die in tegengestelde richting stromen. Een team van wetenschappers onder leiding van Bertrand Lefloch van de Universiteit van Grenoble Alpes, Frankrijk, zag dat deze jets van Cepheus E kwamen, een massieve protoster in het vroegste stadium van stervorming, gelegen 2, 400 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Cepheus. Het team van Lefloch bestudeert hoe dergelijke uitstromen ontstaan ​​en welke effecten die jets hebben op stervorming in de omringende wolken.

"De SOFIA-waarnemingen hebben nieuwe aanwijzingen onthuld over hoe deze jets aangedreven door protosterren zich daadwerkelijk vormen, en verduidelijkte de fysieke omstandigheden die heersen in deze objecten, " zei Lefloch. Het team van Lefloch heeft vastgesteld dat de jets minder dan 1 zijn. 000 jaar oud, waardoor dit proces astronomisch erg jong is. De krachtige jets strekken zich uit tot een afstand van 118 miljard mijl en het jetmateriaal beweegt met snelheden tussen 200, 000 en 300, 000 km/u.

De waarnemingen van het team zijn gedaan met behulp van SOFIA's Upgraded German Receiver op Terhertz Frequencies, omhoog GEWELDIG, om een ​​kaart te maken van de heetste en dichtste delen van de materie die uit Cepheus E werd uitgestoten. De onderzoekers identificeerden drie hoofdonderdelen van de uitstroom:de jet zelf, gebieden van de omringende gas- en stofwolk waar de jets doorheen zijn geploegd, en de schokgolven aan de verste uiteinden van de jets die de omringende wolk beïnvloeden.

Vooral het laatste gebied is interessant, in die zin dat het de toekomstige geboorteplaats van extra sterren zou kunnen zijn. Men denkt dat de vorming van nieuwe sterren wordt veroorzaakt door deze schokken. Het team was in staat om het heetste materiaal in kaart te brengen vanwege het unieke golflengtebereik dat beschikbaar is voor SOFIA en het upGREAT-instrument. De kaarten bevatten ook meer details dan andere observatoria vanwege de grootte van SOFIA's telescoop.

"Het upGREAT-instrument heeft nu meer detectoren, waardoor we zeer snel gedetailleerdere kaarten van hemelgasmoleculen kunnen maken, ", zegt Harold Yorke, directeur van de SOFIA Science Mission van de Universiteiten Space Research Association. "De fysieke omstandigheden in het uitstromende gas zijn nog steeds slecht bekend, en we gebruiken nu net nieuwe instrumenten waarmee we dit proces kunnen bestuderen. Deze waarnemingen tonen aan dat SOFIA een krachtig hulpmiddel is om de gebieden rond stervormingsgebieden in kaart te brengen, het verstrekken van gegevens die helpen om een ​​meer uitgebreid beeld van stervorming te ontwikkelen."

Astronomen zijn enthousiast over deze SOFIA-waarnemingen omdat ze gegevens met een hoge resolutie opleveren die worden aangevuld met waarnemingen uitgevoerd door telescopen op de grond en in de ruimte, inclusief de Atacama Large Millimeter Array, ALMA, en het Herschel Space Observatory. Resultaten van de observaties van het Le Floch-team werden gepubliceerd in het tijdschrift Astronomie en astrofysica . Verder onderzoek van dit doelwit zal nodig zijn om definitief te bepalen hoe deze gewelddadige activiteit de stervorming beïnvloedt.

SOFIA is een Boeing 747SP-jetliner die is aangepast om een ​​telescoop met een diameter van 100 inch te dragen.