Cloudshine i L1448. Bildkredit: CfA. Klicka för att förstora.
Hubbles ikoniska bilder inkluderar många bilder av kosmiska moln med gas och damm som kallas nebulosor. Till exempel markerar de berömda ”Skapelspelarna” födelseplatsen för nya stjärnor i örnnebulan. Trots deras skönhet visar bilder med synligt ljus bara nebulosytorna. Babystjärnor kan gömma sig under, osynliga även för Hubbles kraftfulla blick.
Harvard-astronomer har varit banbrytande på ett nytt sätt att kika under ytan med hjälp av nära-infrarött ljus som är osynligt för det mänskliga ögat. De resulterande bilderna är både vackra och vetenskapligt värdefulla eftersom de kan användas för att kartlägga strukturen för interstellär materia.
"Vi kan nu se strukturen i gigantiska stjärnbildande regioner över stora avstånd med en upplösning som är 50 gånger bättre än tidigare," sade Alyssa Goodman från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Den här tekniken kommer att revolutionera hur vi kartlägger stellar födelseplatser."
Medan Hubbles NICMOS-instrument och NASA: s Spitzer Space Telescope också använder infrarött ljus för att studera nebulära interiörer, ger markbaserade bilder med nästan infraröda våglängder en makalös kombination av täckning med bred fält och hög upplösning.
"Bilder som dessa kommer att ge astronomer ny inblick i hur dessa jättekomplex av gas och damm verkligen ser ut," tilllade Jonathan Foster, en doktorand vid Harvard University och tidningen författare.
Forskarna tog fotografier med lång exponering av en stjärnbildande region i stjärnbilden Perseus och blev förvånade över att se något de aldrig sett förut. Precis som jordiska moln lyser orange på natten när de reflekterar ljus från gatuljus nedan upptäckte de att moln i yttre rymden visar en liknande effekt. I rymden lyser annars "mörka" moln av damm och gas av svagt stjärnljus tvättar över dem.
Goodman och Foster kallade det nya himmelsfenomenet "cloudshine". Deras långa exponering, nära-infraröda bilder avslöjade de svagt glänsande materialbågarna. De senaste framstegen i infraröda detektorer, i kombination med längre bildtider än vanligt, ledde till upptäckten.
"Andra astronomer har sett antydningar av cloudshine i sina bilder, men våra nya fotografier är det mest spektakulära beviset på cloudshine hittills," sa Goodman.
Reflektionsnebulor som snören som omger Pleiades-stjärnklyngen har observerats i årtionden. Det är viktigt att Pleiaderna och andra berömda ”nebulosor” är upplysta inifrån av de stjärnor som är associerade med dem, som ett moln är när fyrverkerier exploderar inuti den. Cloudshine är resultatet av belysning av annars "mörka" moln från "utan" av det svaga och nästan enhetliga, omgivande ljus som produceras av summan av alla stjärnor utanför molnet. Enkel modellering i Foster & Goodmans papper visar att det finns tillräckligt med detta svaga omgivande ljus för att belysa molnen på de observerade nivåerna.
Cloudhine-bilderna erhölls som en del av COMPLETE-undersökningen (Coordined Molecular Probe Line Extinction Thermal Emission) från stjärnbildande regioner. KOMPLET innebär att göra fält med hög upplösning av tre stjärnbildande närliggande regioner. COMPLETE kommer att möjliggöra detaljerad analys och förståelse av stjärnbildningsfysiken på skalor som sträcker sig från en hundreledel av ett ljusår till 30 ljusår.
En följeslagare av astronomen Paolo Padoan (UC San Diego) och kollegor beskriver teoretisk modellering av cloudshine-effekten i turbulenta gasmoln. De visade att den nästan infraröda "färgen" på en nebula korrelerar med nebulans täthet och därför kan användas för att kartlägga dess struktur.
"Genom att använda cloudshine kan astronomer studera stjärnbildande regioner i mycket liten skala," sade Padoan. "Vi kommer att kunna lära oss mycket mer om stjärnbildningens fysik."
Foster och Goodman räknar med att samla in många ytterligare bilder av moln när den fullständiga undersökningen fortsätter.
"Vi kan täcka stora delar av himlen relativt snabbt med hög upplösning," sade Foster. "Vi förväntar oss att detta kommer att bli den bästa tekniken för att kartlägga tätheten av" mörka "moln med mycket hög upplösning."
Foster och Goodmans uppsats som rapporterar observationerna på cloudshine har lämnats in för publicering i The Astrophysical Journal Letters och finns tillgängligt online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510624.
Ett papper om teorin om cloudshine av Padoan, Mika Juvela och Veli-Matti Pelkonen (Helsingfors universitet) har också lämnats in för publicering i The Astrophysical Journal Letters och finns tillgängligt online på http://arxiv.org/abs/astro- ph / 0.510.600.
Foster och Goodmans arbete och KOMPLETT undersökningen stöds av National Science Foundation, NASA och Harvard University.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
