Medan de flesta nyfödda stjärnor är gömda under en filt av gas och damm, kan rymdobservatöret i Planck - med mikrovågsögon - kika sig under det höljet för att ge nya insikter i stjärnbildningen. De senaste bilderna som släppts av Planck-teamet visar två olika stjärnbildande regioner i Vintergatan och avslöjar i fysiska detaljer de olika fysiska processerna på jobbet.
”Att se” över nio olika våglängder tittade Planck på stjärnbildande regioner i konstellationerna i Orion och Perseus. Den övre bilden visar det interstellära mediet i ett område i Orion-nebulon där stjärnor bildas aktivt i stort antal. "Kraften i Plancks mycket breda våglängdstäckning framgår omedelbart i dessa bilder," sade Peter Ade från Cardiff University, medundersökare på Planck. ”Den röda slingan som ses här är Barnards slinga, och det faktum att den är synlig vid längre våglängder säger att den släpps ut av heta elektroner och inte av interstellärt damm. Förmågan att skilja de olika utsläppsmekanismerna är nyckeln till Plancks primära uppdrag. "
En jämförbar bildsekvens nedan, som visar ett område där färre stjärnor bildas nära konstellationen Perseus, illustrerar hur strukturen och fördelningen av det interstellära mediet kan destilleras från bilderna erhållna med Planck.
Vid våglängder där Plancks känsliga instrument observerar avger mjölkvägen starkt över stora himmelområden. Detta utsläpp kommer främst från fyra processer, som var och en kan isoleras med hjälp av Planck. Vid de längsta våglängderna, ungefär en centimeter, kartlägger Planck fördelningen av synkrotronutsläpp på grund av höghastighetselektroner som interagerar med magnetfältet i vår Galaxy. Vid mellanvåglängder på några millimeter domineras emissionen av joniserad gas som värms upp av nybildade stjärnor. På de kortaste våglängderna, cirka en millimeter och under, kartlägger Planck fördelningen av interstellärt damm, inklusive de kallaste kompakta regionerna i de sista fasen av kollaps mot bildandet av nya stjärnor.
"Den verkliga kraften hos Planck är kombinationen av instrumenten för hög och låg frekvens som gör att vi för första gången kan avbryta de tre förgrunderna," sade professor Richard Davis från University of Manchester's Jodrell Bank Center for Astrophysics. "Detta är av intresse i sin egen rätt men gör det också möjligt för oss att se den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden mycket tydligare."
När de nya stjärnorna har bildats sprider den omgivande gasen och dammet och ändrar sin egen miljö. En känslig balans mellan stjärnbildningen och spridningen av gas och damm reglerar antalet stjärnor som en given galax gör. Många fysiska processer påverkar denna balans, inklusive tyngdkraften, uppvärmning och kylning av gas och damm, magnetfält och mer. Som ett resultat av detta samspel omorganiserar materialet sig själv till 'faser', som existerar sida vid sida. Vissa regioner, kända som 'molekylära moln', innehåller tät gas och damm, medan andra, som kallas 'cirrus' (som ser ut som de vittiga molnen vi har här på jorden), innehåller mer diffust material.
Eftersom Planck kan titta över ett så brett spektrum av frekvenser, kan den för första gången ge data samtidigt om alla huvudutsläppsmekanismer. Plancks breda våglängdstäckning, som krävs för att studera den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden, visar sig också vara avgörande för studiet av det interstellära mediet.
"Planck-kartorna är verkligen fantastiska att titta på," sade Dr. Clive Dickinson, också från University of Manchester. "Det här är spännande tider."
Planck kartlägger himlen med sitt Högfrekvensinstrument (HFI), som inkluderar frekvensbanden 100-857 GHz (våglängder mellan 3 och 0,35 mm), och lågfrekvensinstrumentet (LFI) som inkluderar frekvensband 30-70 GHz (våglängder) från 10 till 4 mm).
Planck-teamet kommer att slutföra sin första all-sky-undersökning i mitten av 2010), och rymdskeppet kommer att fortsätta att samla in data fram till slutet av 2012, under vilken tid det kommer att slutföra fyra himmelsökningar. För att komma fram till de viktigaste kosmologiresultaten krävs ungefär två års databehandling och analys. Den första uppsättningen behandlade data kommer att göras tillgänglig för det världsomspännande vetenskapliga samfundet i slutet av 2012.
Källa: ESA och Cardiff University
