Astronomer från Boston University har noggrant kartlagt de gigantiska gasmoln i vår mjölkregion och erbjuder ledtrådar till miljön som hjälpte till att skapa vårt solsystem. När man tittar på denna våglängd är molnen mycket mer transparenta och deras inre struktur avslöjas. Alla molnen de har studerat hittills är klumpiga och kommer så småningom att vara födelseplatser för stjärnor.
Ett team av astronomer från Boston University's Institute for Astrophysical Research har tagit fram den tydligaste kartan hittills av de gigantiska gasmoln i Vintergatan som fungerar som stjärnornas födelseplatser. Med hjälp av ett kraftfullt teleskop spårade astronomerna utsläpp av en sällsynt form av kolmonoxid som kallas 13CO för att kartlägga en del av vår hemgalax och dess stjärnbildande molekylära moln.
Forskarna hoppas att den nya illustrationen kommer att hjälpa till att identifiera ytterligare moln och studera deras inre struktur för att bättre förstå ursprunget till stjärnor som solen, som började sitt liv i ett sådant moln för cirka 5 miljarder år sedan. Uppgifterna och bilderna publiceras i marsutgåvan av Astrophysical Journal Supplement.
Det åttaåriga projektet, kallad Boston University-Five College Radio Astronomy Observatory (FCRAO) Galactic Ring Survey (GRS), leddes av ett team av astronomer baserade vid BU, University of Cologne i Tyskland och University of Massachusetts.
För att producera den detaljerade bilden kartlade astronomerna platsen för 13CO i Vintergatan med hjälp av ett stort radioteleskop som drivs av FCRAO vid University of Massachusetts som fångar och avbildar radioutsläpp på en frekvens nära 100 000 MHz - cirka 1 000 gånger högre än FM stationer. När de ses i utsläppet från 13CO är molnen mycket mer transparenta än den mer traditionellt studerade 12CO som gjorde det möjligt för teamet att kika djupare in i deras inre.
"Värdet av så hög bildavbildning är att det gör det möjligt för oss att identifiera de underliggande mönstren för gasfördelning och hastigheter som pekar mot de fysiska nyckelprocesserna som inträffar inom det molekylära gasfasen i det interstellära mediet," säger Dr Mark Heyer, en forskare från UMass involverad i projektet.
Med hjälp av en ny mottagare utvecklad vid UMass kunde astronomerna skildra molnens struktur snabbare och med mycket finare detaljer än tidigare försök. Som en extra fördel avgränsar fördelningen av molnen också spiralstrukturen på Vintergatan.
"Ironiskt nog, eftersom vi lever inne i Vintergatan, vet vi mer om formerna för långt mer avlägsna galaxer bättre än våra egna," säger James Jackson, astronomiprofessor vid BU och ledande utredare för studien. "GRS-kartan hjälper oss att bättre förstå konfigurationen av vår hemgalax och dess komponenter."
”När jag såg GRS-bilden visste jag direkt att det var något fantastiskt. Det var som första gången jag tog på glasögon som barn och undrade hur jag någonsin gick med utan att veta om alla former, konturer och detaljer i världen runt mig, ”säger Dr. Ronak Shah, en forskare från BU som arbetade med projektet. ”GRS har det som påverkar många av oss. Vi trodde att vi förstod Vintergatan och sedan avslöjade GRS så mycket mer detaljer att utforska. ”
Enligt Dr. Robert Simon, nu vid universitetet i Köln, men som startade projektet med Jackson 1998 vid BU, kommer informationen från GRS att utgöra en viktig ny databas för studien av molekylära moln och mjölkvägsstrukturen i generationer av astronomer.
Forskarna analyserar nu noggrant bilden och ett av de första resultaten är den troliga identifieringen av mörka, kalla molekylära moln i de tidigaste stadierna av stjärnutvecklingen.
"Data från Galactic Ring Survey har visat att dessa moln är motsvarigheter till aktiva, ljusa stjärnbildande moln, men eftersom de ännu inte har värmts upp av de inbäddade stjärnorna, är de mycket kallare och tystare," sade Jackson. "Uppföljningsstudier av dessa moln kommer att ge ytterligare viktiga ledtrådar om stjärns ursprung eftersom vi kommer att kunna undersöka dem vid en tidigare tidpunkt i deras liv."
Ett annat intressant resultat är att alla molekylära moln som hittills studerats har liknande klumpiga strukturer, oavsett storlek, massa och stjärnbildande aktivitet. Dessa klumpar kommer så småningom att bli stjärnor och enligt forskarna tyder denna likhet på att alla moln bildar stjärnor av olika massor i ungefär samma andel.
Vintergatan är en enorm disk med 100 miljarder stjärnor, gas och damm och eftersom den är platt är kartan lång och smal. Eftersom det mesta av galaxen ligger i de södra himlen, som inte kan nås från teleskop på norra halvklotet, och eftersom många molekylära gasmoln är koncentrerade mot dess inre regioner, avbildades bara en del.
Institutet för astrofysisk forskning (IAR) grundades 1998 för att främja och underlätta forskning och utbildning i astrofysik vid Boston University. IAR stöder forskning från BU Astronomy-fakultetsmedlemmar, doktorander och forskarstuderande samt postdoktorer och seniorforskare. Dessutom hanterar och koordinerar IAR användningen av astrofysiska forskningsanläggningar och främjar design, utveckling och drift av instrument och teleskop för astronomisk forskning.
Boston University grundades 1839 och är en internationellt erkänd institution för högre utbildning och forskning. Med mer än 30 000 studenter är det det fjärde största oberoende universitetet i USA. BU innehåller 17 högskolor och skolor tillsammans med ett antal multidisciplinära centra och institut som är centrala för skolans forsknings- och undervisningsuppdrag.
Originalkälla: Boston University
