10:57 2022-05-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Reconstrucția 3D dezvăluie activitățile de formare a stelelor a doi nori de praf
_ Reconstrucția 3D dezvăluie activități de formare a stelelor a doi nori de praf
Folosind zeci de mii de stele observate de sonda spațială Gaia, astronomii de la MPIA și Chalmers au dezvăluit formele 3D a doi nori moleculari mari care formează stele, Norul California și Orionul A. Nor. În imaginile 2D convenționale, acestea par structurate similar, conținând filamente de praf și gaz cu densități aparent comparabile. În 3D, totuși, ele arată destul de distincte. De fapt, densitățile lor sunt mult mai diferite decât ar sugera imaginile lor proiectate pe planul cerului. Acest rezultat rezolvă misterul de lungă durată al motivului pentru care acești doi nori formează stele în rate diferite.
Norii cosmici de gaz și praf sunt locurile de naștere ale stelelor. Mai precis, stelele se formează în cele mai dense buzunare ale unui astfel de material. Temperaturile scad până aproape de zero absolut, iar gazul dens împachetat se prăbușește sub propria greutate, formând în cele din urmă o stea. „Densitatea, cantitatea de materie comprimată într-un anumit volum, este una dintre proprietățile cruciale care determină eficiența formării stelelor”, spune Sara Rezaei Khoshbakht. Ea este astronom la Max Planck Institute for Astronomy din Heidelberg, Germania și autoarea principală a unui nou articol publicat astăzi în The Astrophysical Journal Letters.
Într-un studiu pilot prezentat în acest articol, Sara Rezaei Khoshbakht și co-autorul Jouni Kainulainen a aplicat o metodă care le permite să reconstruiască morfologiile 3D ale norilor moleculari la doi nori giganți care formează stele. Kainulainen este un om de știință la Universitatea de Tehnologie Chalmers din Göteborg, Suedia, care a lucrat și la MPIA. Țintele lor au fost Norul Orion A și Norul California.
De obicei, măsurarea densității în interiorul norilor este dificilă. „Tot ceea ce vedem când observăm obiecte în spațiu este proiecția lor bidimensională pe o sferă cerească imaginară”, explică Jouni Kainulainen. El este un expert în interpretarea influenței materiei cosmice asupra luminii stelare și în calcularea densităților din astfel de date. Kainulainen adaugă: „Observațiilor convenționale le lipsește adâncimea necesară. Prin urmare, singura densitate pe care de obicei o putem deduce din astfel de date este așa-numita densitate a coloanei.”
Densitatea coloanei este masa adăugată de-a lungul unei linii de vedere împărțită la secțiunea transversală proiectată. Prin urmare, acele densități ale coloanei nu reflectă neapărat densitățile reale ale norilor moleculari, ceea ce este problematic atunci când se raportează proprietățile norilor cu activitatea de formare a stelelor. Într-adevăr, imaginile celor doi nori investigați în această lucrare care arată emisia de praf termic împărtășesc aparent structuri și densități similare. Cu toate acestea, ratele lor extrem de diferite de formare a stelelor i-au încurcat pe astronomi de mulți ani.
În schimb, noua reconstrucție 3D arată acum că cei doi nori nu sunt atât de asemănători până la urmă. În ciuda aspectului filamentar pe care îl înfățișează imaginile 2D, Norul California este o foaie de material plată și lungă de aproape 500 de ani lumină, cu o bulă mare care se extinde dedesubt. Astfel, nu se poate atribui o singură distanță Norului California, care are repercusiuni semnificative pentru interpretarea proprietăților acestuia. Din perspectiva noastră pe Pământ, este orientat aproape de margine, ceea ce doar simulează o structură filamentară. Drept urmare, densitatea reală a foii este mult mai mică decât sugerează densitatea coloanei, explicând discrepanța dintre estimările anterioare ale densității și rata de formare a stelei norului.
Și cum arată Norul Orion A în 3D ? Echipa a confirmat structura sa filamentară densă văzută în imaginile 2D. Cu toate acestea, morfologia sa reală diferă și de ceea ce vedem în 2D. Orion A este destul de complex, cu condensuri suplimentare de-a lungul crestei proeminente de gaz și praf. În medie, Orion A este mult mai dens decât Norul California, explicând activitatea sa mai pronunțată de formare a stelelor.
Sara Rezaei Khoshbakht, de asemenea afiliată la Universitatea de Tehnologie Chalmers, a dezvoltat metoda de reconstrucție 3D în timpul doctoratului. la MPIA. Aceasta implică analiza modificării luminii stelare atunci când trece prin norii de gaz și praf, măsurate de sonda spațială Gaia și alte telescoape. Gaia este un proiect al Agenției Spațiale Europene (ESA) al cărui scop principal este măsurarea precisă a distanțelor până la peste un miliard de stele din Calea Lactee. Aceste distanțe sunt cruciale pentru metoda de reconstrucție 3D.
„Am analizat și am corelat încrucișat lumina de la 160.000 și, respectiv, 60.000 de stele pentru norii din California și, respectiv, Orion A”, spune Sara Rezaei Khoshbakht. Cei doi astronomi au reconstruit morfologiile și densitățile norilor la o rezoluție de doar 15 ani lumină. „Aceasta nu este singura abordare pe care o folosesc astronomii pentru a deriva structuri spațiale de nori”, adaugă Rezaei Khosbakht. „Dar a noastră produce rezultate robuste și de încredere, fără artefacte numerice.”
Acest studiu își demonstrează potențialul de a îmbunătăți cercetarea formării stelelor în Calea Lactee prin adăugarea unei a treia dimensiuni. „Cred că un rezultat important al acestei lucrări este că provoacă studiile care se bazează exclusiv pe pragurile de densitate a coloanei pentru a determina proprietățile formării stelare și pentru a le compara între ele”, conchide Sara Rezaei Khoshbakht.
Cu toate acestea, acest lucru. munca este doar primul pas din ceea ce astronomii doresc să realizeze. Sara Rezaei Khoshbakht urmărește un proiect care în cele din urmă va produce distribuția spațială a prafului în întreaga Cale Lactee și va descoperi legătura acestuia cu formarea stelelor.
Comentarii:
Adauga Comentariu