Το Herschel ολοκληρώνει τη μεγαλύτερη έρευνα για την κοσμική σκόνη του τοπικού Σύμπαντος
Η μεγαλύτερη απογραφή της σκόνης στους τοπικούς γαλαξίες ολοκληρώθηκε χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από το διαστημικό παρατηρητήριο της ESA, Herschel, παρέχοντας μια τεράστια κληρονομιά στην επιστημονική κοινότητα.
Οι κόκκοι της κοσμικής σκόνης είναι ένα μικρό, αλλά θεμελιώδες συστατικό στη συνταγή αερίου και σκόνης που δημιούργησε τα άστρα και τους πλανήτες. Όμως, παρά τη σημασία της, υπάρχει μια ελλιπής εικόνα των ιδιοτήτων της σκόνης στους γαλαξίες πέρα από τον δικό μας Γαλαξία.
Τα βασικά ερωτήματα περιλαμβάνουν το πώς η σκόνη ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του γαλαξία και πώς θα μπορούσε να επηρεάσει την κατανόησή μας για τον τρόπο που εξελίσσονται οι γαλαξίες.
Πριν την ολοκλήρωση των παρατηρήσεων του τον Απρίλιο του 2013, το Herschel παρείχε τον μεγαλύτερο όγκο έρευνας για την κοσμική σκόνη που εκτάθηκε σε ένα ευρύ φάσμα κοντινών γαλαξιών που βρίσκονται σε απόσταση 50 με 80.000.000 έτη φωτός από τη Γη.
Ο κατάλογος περιέχει 323 γαλαξίες με ποικίλη δραστηριότητα σε αστρικούς σχηματισμούς και διαφορετικές χημικές συνθέσεις, που παρατηρήθηκαν από τους αισθητήρες του Herschel σε ένα εύρος μηκών κύματος από μακρά-υπέρυθρα έως και κάτω του χιλιοστόμετρου.
Ένα δείγμα αυτών των γαλαξιών απεικονίζεται σε ένα κολάζ με τους γαλαξίες που είναι πλούσιοι σε σκόνη να βρίσκονται πάνω αριστερά και τους γαλαξίες που είναι φτωχότεροι σε σκόνη να βρίσκονται στο κάτω δεξιό άκρο.
Οι πλούσιοι σε σκόνη γαλαξίες είναι συνήθως σπιράλ ή ακανόνιστοι, ενώ οι φτωχοί σε σκόνη είναι συνήθως ελλειπτικοί. Μπλε και κόκκινα χρώματα αντιπροσωπεύουν τις δροσερότερες και τις θερμότερες περιοχές της σκόνης, αντίστοιχα.
Η σκόνη θερμαίνεται ήπια σε ένα ευρύ θερμοκρασιακό φάσμα από το συνδυασμένο φως όλων των αστεριών σε κάθε γαλαξία, με τη θερμότερη σκόνη να συγκεντρώνεται σε περιοχές γέννεσης των αστεριών.
Για λόγους σύγκρισης, οι γαλαξίες φαίνονται επίσης σε εικόνες ορατού φωτός που λαμβάνονται από το Sloan Digital Sky Survey. Εδώ, το μπλε αντιστοιχεί σε νεαρά άστρα - ζεστά, ογκώδη αστέρια που καίγονται μέσω των καυσίμων τους πολύ γρήγορα και ως εκ τούτου είναι βραχύβια.
Αντίθετα, τα κόκκινα αστέρια αποτελούν το γηραιότερο πληθυσμό - είναι λιγότερο ογκώδη και ψυχρότερα, και ως εκ τούτου ζουν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Οι παρατηρήσεις του Herschel επιτρέπουν στους αστρονόμους να καθορίσουν πόσο φως εκπέμπεται από τη σκόνη ως συνάρτηση του μήκους κύματος, παρέχοντας ένα μέσο για τη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων της σκόνης.
Για παράδειγμα, ένας γαλαξίας που σχηματίζει αστέρια με ταχύτερο ρυθμό θα πρέπει να έχει πιο ογκώδη, καυτά αστέρια μέσα του, και έτσι η σκόνη στο γαλαξία θα πρέπει επίσης να είναι πιο ζεστή. Με τη σειρά του αυτό σημαίνει ότι περισσότερο φως που εκπέμπεται από τη σκόνη θα πρέπει να βγαίνει σε μικρότερα μήκη κύματος.
Ωστόσο, τα στοιχεία δείχνουν μεγαλύτερες διακυμάνσεις από ότι αναμενόταν από ένα γαλαξία σε έναν άλλον με βάση τα ποσοστά σχηματισμού των άστρων τους και μόνο, πράγμα που σημαίνει ότι και άλλες ιδιότητες, όπως ο χημικός εμπλουτισμός διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο.
Επιτρέποντας στους αστρονόμους να ερευνήσουν αυτές τις συσχετίσεις και τις εξαρτήσεις, η έρευνα παρέχει μια πολυπόθητη τοπική αναφορά για τον ποσοτικό προσδιορισμό του ρόλου που διαδραματίζει η σκόνη στην εξέλιξη των γαλαξιών καθ'όλη την ιστορία του Σύμπαντος.
Τα στοιχεία αυτά θα συμπληρώσουν τις παρατηρήσεις που γίνονται από άλλα τηλεσκόπια, όπως το επίγειο Atacama Large Array Millimeter στη Χιλή, το οποίο θα επιτρέψει στους αστρονόμους να δουν τη σκόνη στους γαλαξίες στην αιχμή του παρατηρήσιμου Σύμπαντος.
Περισσότερες πληροφορίες:
“PACS photometry of the Herschel Reference Survey – far-infrared/sub-millimeter colours as tracers of dust properties in nearby galaxies,” από τους L. Cortese et al., δημοσιεύτηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 18 το Μάρτιο 2014.
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να επικοινωνήσετε με:
Markus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3954
Email: markus.bauer@esa.int
Luca Cortese
Swinburne University of Technology, Australia
Email: lcortese@swin.edu.su
Göran Pilbratt
ESA Herschel Project Scientist
Tel: +31 71 565 3621
Email: gpilbratt@rssd.esa.int
