Aplūkojiet jebkuras lielas spirālveida galaktikas disku, un ārēji tā izskatās gluda, un zvaigznes ir vienmērīgi sadalītas visā. Kas notiek, kad galaktika nobriest, lai varētu vienmērīgi izplatīties tādās galaktikās kā Piena ceļš? Izmantojot NASA Spicera kosmisko teleskopu, starptautiska astronomu komanda ir atklājusi jauno zvaigžņu straumes, kas plūst no viņu dzimšanas kokoniem tālās galaktikās. Šīs tālās zvaigžņu upes sniedz atbildi uz vienu no astronomijas pamatjautājumiem.
Astronomi zina, ka kopas, kurās veidojas zvaigznes, sāk izzust, kad viņu vecums sasniedz vairākus simtus miljonus gadu. Domājams, ka to izskaidro daži mehānismi: daži klasteri iztvaiko, kad nejauši iekšēji kustības pa zvaigznēm izspiež zvaigznes, un citi klasteri izklīst, pateicoties sadursmēm starp mākoņiem, kur viņi ir dzimuši. Tuvinot mehānismus, kas joprojām darbojas lielākos mērogos, bīdes kustības, ko izraisa galaktikas rotācija ap tās centru, izkliedē jauno zvaigžņu kopas.
“Mūsu analīze tagad atbild uz grandiozo mīklu. Atrodot neskaitāmas jaunu zvaigžņu straumes visos mūsu pētītajos galaktiku diskos, mēs redzam, ka jauno zvaigžņu kopu atraušanas mehānisms ir vecās galaktikas bīdošās kustības. Šīs straumes ir “trūkstošā saite”, kas mums bija nepieciešama, lai saprastu, kā attīstās galaktiku diski, lai izskatās, kā viņi to dara, ”sacīja komandas vadītājs Deivids Bloks no Vitvidsrandas universitātes Dienvidāfrikā.
Būtisks šī atklājuma iemesls bija atrast veidu, kā attēlot iepriekš paslēptās jauno zvaigžņu straumes galaktikās miljonu gaismas gadu attālumā. Lai to izdarītu, komanda izmantoja Spicera augstas izšķirtspējas infrasarkanos starus.
Infrasarkanās, nevis redzamās gaismas izmantošana galaktiku aplūkošanai ļāva grupai izraudzīties zvaigznes tieši pareizajā vecumā, kad zvaigznes tikai sāk izklīst no to kopām.
“Špiceris novēro infrasarkanajā telpā, kur gaismu dominē 100 miljonus gadu vecas zvaigžņu populācijas,” atzīmēja līdzautors Brūss Elmegrēns no IBM Pētniecības nodaļas Ņujorkā. “Jaunāki reģioni vairāk spīd redzamajā un ultravioletajā spektra daļās, un vecākie reģioni ir pārāk vāji redzami. Tāpēc mēs varam filtrēt visas zvaigznes, kuras nevēlamies, fotografējot ar infrasarkano kameru. ”
Infrasarkanais starojums ir arī svarīgs, jo gaisma šajā spektra daļā var iekļūt blīvajos putekļu mākoņos, kas apņem kopas, kur veidojas zvaigznes.
"Putekļi ļoti efektīvi bloķē optisko starojumu," sacīja Roberts Gehrs no Minesotas Universitātes, "bet infrasarkanā gaisma ar tā garāko viļņa garumu iet tieši ap putekļu daļiņām, kas bloķē mūsu skatījumu. Tas ļauj skaidrāk redzēt jauno zvaigžņu infrasarkano gaismu. ”
Bet pat tad, ja attēli tiek uzņemti infrasarkanā starā, tajos joprojām dominē gaisma no gludiem veciem galaktiku diskiem, nevis jauno izkliedējošo kopu vājās dziesmas. Lai izdalītu kopas, bija vajadzīgas īpašas matemātiskas manipulācijas, kuru vājās sliedes joprojām var precīzi redzēt, jo tās nav gludas.
Komandas loceklis Ivanio Puerari no Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica Pueblā, Meksikā, 1800. gadu sākumā izmantoja tehniku, ko matemātiķis Žans Baptiste Furjē izgudroja. Šis paņēmiens faktiski ir telpiskais filtrs, kas izraugās struktūru fiziskajā mērogā, kur notiek zvaigžņu veidošanās. “Uz Spicera oriģinālajiem attēliem struktūras nevar redzēt ar cilvēka aci,” atzīmēja Puerari.
“Furjē filtrēšanas un infrasarkano staru attēlu kombinācija izcēla tieši pareizā izmēra un pareizā vecuma reģionus. Tad pirms gada nebija iedomājams atklāt tik daudz zvaigžņu straumi galaktiku diskos. Šis atklājums turpina izcelt Spicera kosmiskā teleskopa milzīgo potenciālu dot ieguldījumu, par kuru neviens no mums nevarēja pat sapņot, ”komentēja Džovanni Fazio no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra, Spitzer infrasarkano staru kameras komandas projekta vadītājs, kurš mēdza uzņemt attēli un atklājuma līdzautors.
“Galileo kā astronoms, tā arī matemātiķis būtu varējis lepoties. Tā ir lieliska astronomisko novērojumu un matemātikas un datoru izmantošanas mijiedarbība tieši 400 gadus pēc tam, kad Galileo izmantoja savu teleskopu, lai pārbaudītu mūsu Piena ceļa galaktiku 1609. gadā, ”sacīja Fazio
Avots: Spicers
