Tähden Syntymä

Miten tähdet syntyvät? Aivan upeasti. Katso itse.

2024

Miten tähdet syntyvät?

Vuosituhansien ihmettelyn jälkeen tähtitieteilijät voivat nyt vastata tähän kysymykseen, ainakin suurelta osin. Valtavat kaasu- ja pölypilvet avaruudessa romahtavat, ja muodostuu tiheämpää materiaalia, joka sitten romahtaa nopeammin, oma painovoima puristaa niitä, kunnes ne voivat sytyttää ydinfuusion ytimissään.

Tähti on syntynyt.

Mutta on vielä a paljon kysymyksiä, joihin täällä on vastattava, lukuisia yksityiskohtia täytettäväksi. Eikä pelkästään yksityiskohtia vaan myös isoja kysymyksiä. Kirjaimellisesti.

enkeli numero 616 tarkoittaa

Niinpä 90 tähtitieteilijää 30 laitoksesta ympäri maailmaa muodostivat ryhmän tarkkailla lähellä olevia galakseja käyttämällä joitain planeetan parhaita kaukoputkia . Nämä galaksit ovat riittävän lähellä meitä, jotta voimme nähdä yksittäisiä tähtien muodostavia alueita niiden sisällä, mutta myös riittävän kaukana, jotta voimme nähdä koko galaksin samanaikaisesti ja saada yleiskuvan tästä prosessista.

Prosessi, joka ei ole vain monimutkainen, vaan myös ylivoimaisen kaunis.

Lähennä

NGC 4303, spiraaligalaksi noin 53 miljoonan valovuoden päässä Maasta, näkyvässä valossa (sininen) ja millimetrin aallonpituuksilla (oranssi), jotka osoittavat tähtien muodostumisen aktiivisia alueita. Luotto: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS

onko fahrenheit 451 hyvä kirja

Projekti on nimeltään VAIHTEET , varten Fysiikka suurella kulmatarkkuudella lähistöllä GalaxieS: ssä . Kirjaimellisesti yrittäen ymmärtää läheisten galaksien tähtien syntymän fysiikkaa yksityiskohtaisesti ja kurkistaa syvälle niihin erittäin terävällä näkökyvyllä.

Tämän projektin mittakaava on valtava . He katsovat lähes sataa galaksia kartoittaen sata tuhatta yksittäisiä tähtien muodostavia sumuja. Se on uskomatonta.

Tässä on kaksi teleskooppia, joilla on tärkeä rooli. Yksi on SIELU , Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, kokoelma kymmeniä ruokia Chilessä. Ne katsovat valoa, jonka aallonpituus on noin millimetri (paljon pidempi kuin näkyvä valo, sellainen kuin näemme), jota kylmä kaasu säteilee. Esimerkiksi hiilimonoksidi päästää juuri tällä aallonpituudella, ja sitä esiintyy yleisesti tiheissä kaasupilvissä, joissa tähtien muodostuminen on välitöntä tai jatkuvaa.

Lähennä

NGC 1300, joka on noin 61 miljoonan valovuoden päässä oleva galaksi, osoittaa tähtien muodostumista (oranssi) pienessä renkaassa ytimen ympärillä ja spiraalivarsissa, mutta ei palkin keskellä. Luotto: ESO/PHANGS

Toinen on erittäin suuri teleskooppi , neljän 8,2 metrin behemotin sarja myös Chilessä. Käytetty kamera on nimeltään MUSE Multi Unit Spectroscopic Explorer . Se vaatii spektrejä, murtaa saapuvan valon tuhansiksi yksittäisiksi väreiksi , joka voidaan analysoida määrittämään runsaasti tietoa kohteesta: sen alkuaineiden koostumus (kuten vety, happi, rikki ja niin edelleen), alkuaineiden runsaus, lämpötila, tiheys ja paljon muuta.

Yhdistämällä ALMA: n ja VLT/MUSEn tähtitieteilijät voivat tutkia tähtien syntymää yksityiskohtaisemmin ja laajemmin kuin koskaan aikaisemmin.

Lähennä

Viisi lähellä olevaa kierregalaksia (myötäpäivään vasemmasta yläkulmasta: NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627, NGC 4254 ja NGC 4303), joita PHANGS -projekti havaitsi tähtien muodostumisen tarkastamiseksi. Kulta -alueilla syntyy tähtiä aktiivisesti. Luotto: ESO/PHANGS

Näiden kuvien kauneus on hämmästyttävää. Kierregalaksit - olennaisesti valtavia litteitä levyjä, joissa on kierrekuvioita - taipumus tehdä paljon tähtiä, joten tähtitieteilijät kohdistivat ne. Lisäksi he valitsivat sellaiset, jotka olivat enemmän tai vähemmän kasvotusten, joten minimoimme levyn katselun; tällä tavalla kaasupilvet näkyvät helposti ja ne voidaan tutkia suurella resoluutiolla ilman häiriöitä. Tämä on pohjimmiltaan tarkistuslista intensiivisesti upeiden kuvien luomiseen.

Tiede, jota he etsivät, on syvällistä. Ymmärrämme paljon siitä, miten tähdet muodostuvat, mutta emme silti ymmärrä asioita, kuten prosessin alkua; mikä saa kylmän kaasupilven romahtamaan? Törmääkö se toiseen pilveen, kosmiseen romahdukseen, joka rypistyy sekä siten, että he putoavat itseensä ja alkavat tehdä tähtiä? Mitkä ovat välivaiheet? Ovatko ne samanlaisia kaikkialla galaksissa?

Ovatko tähdet mieluummin syntyneet lähellä galaksien keskuksia vai kauempana? Jossain välissä? Muodostuvatko ne helpommin kierrevarren sisäkaarelle vai ulkopuolelle? Onko kaasupilven koolla väliä? Tekevätkö jotkut sumut helposti massiivisempia tähtiä, tähtiä, joiden on tarkoitus räjähtää supernovina? Meillä on yleisiä vastauksia näihin kysymyksiin, mutta haluamme yksityiskohdat .

ruskeiden höyhenten merkitys

Lähennä

NGC 4254 on kierregalaksi 50 miljoonan valovuoden päässä Maasta. Siinä on kohonnut tähtien muodostumisnopeus, mikä näkyy tässä kuvassa ALMA: n havaitsemina (oranssina) alueina millimetrin aallonpituuksilla, jotka osoittavat kylmää kaasua. Luotto: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS

Ja kun puhutaan tähdistä, ne vaikuttavat syntymäpaikkaansa syvästi syntymänsä jälkeen. Ne räjäyttävät nopeat tuulet subatomisia hiukkasia ja voimakasta ultraviolettivaloa, jotka syövät ympärillä olevan kaasun ja pölyn, veistävät valtavia onteloita ja vaikuttavat muiden tähtien syntymiseen. Ne myös lopulta räjähtävät, ja voit vain lyödä vetoa, että se vaikuttaa asioihin. Supernova on kauhistuttava tapahtuma, vapauttaa niin paljon energiaa muutamassa viikossa kuin aurinko elinkaarensa aikana .

Vastaukset näihin kysymyksiin löytyvät vain katsomalla, mitä tapahtuu sekä pienissä että suurissa mittakaavoissa näissä galakseissa, mihin PHANGS on suunniteltu. ALMA -tulokset julkaistiin varhain vuonna 2019 ja sitten täydellisempi aiemmin tänä vuonna. Tämä uusi julkaisu sisältää MUSE -tiedot, jotka ovat valtavia: 15 miljoonaa spektriä 30000 sumua, tähtitieteellisten tietojen aarre, jota louhitaan monien vuosien ajan tämän ymmärryksen saavuttamiseksi.

Ei vain sitä, mutta monet näistä galakseista on kartoitettu tai tullaan kartoittamaan Hubble -avaruusteleskoopilla, joka tarjoaa vielä suuremman resoluution, ja projektia jatketaan James Webbin avaruusteleskoopilla, jonka pitäisi käynnistyä vuoden kuluessa. Se saa erittäin korkean resoluution kuvia ja spektrejä näistä galakseista infrapunassa lisäämällä dataan vielä yhden palan sähkömagneettista spektriä.

Rakastan tätä. Olen suuri kunnianhimoisten, laajamittaisten tähtitieteellisten tutkimusten fani, joita tehdään tiettyyn tarkoitukseen mutta jotka tarjoavat myös yhteisölle laajan ja syvän tietokannan havainnoista, joita voidaan käyttää monenlaisiin muihin hankkeisiin, joista monet eivät ole ei edes unelmoitu. Mutta kun joku nuori tähtitieteilijä ajattelee jotain hienoa tutkittavaa, nämä tiedot odottavat.

Ja en voi sille mitään: rakastan sitä, kun tiede ja taide kulkevat käsi kädessä tällä tavalla. Tiedemiehet ovat ihmisiä, ja me huokaamme ja hämmästymme kauneudesta, jonka näemme taivaissa. Tällaiset havainnot lisäävät tietämystä ympärillämme olevasta maailmankaikkeudesta ja auttavat meitä vastaamaan suuriin kysymyksiin, kuten Kuinka pääsimme tänne?

Ja ne ovat myös vain vakavasti kauniita ja ihmeellisiä.