Poglejte disk katere koli velike spiralne galaksije, navzven pa je videti gladek, z zvezdami enakomerno razporejene. Kaj se torej zgodi, ko galaksija dozoreva, da se omogoči nemotena porazdelitev, ki jo vidimo v galaksijah, kot je Mlečna pot? Mednarodna ekipa astronomov je z NASA-ino vesoljskim teleskopom odkrila tokove mladih zvezd, ki odtekajo iz njihovih natalnih kokonov v oddaljene galaksije. Te oddaljene zvezde so odgovor na eno izmed najbolj temeljnih ugank astronomije.
Astronomi vedo, da grozdi, kjer se oblikujejo zvezde, začnejo izginjati, ko njihova starost doseže nekaj sto milijonov let. Razume se, da to pojasnjuje nekaj mehanizmov: nekateri grozdi izhlapijo, ko naključni notranji gibi ena za drugo iztrebljajo zvezde, drugi pa se razpršijo zaradi trkov med oblaki, kjer so se rodili. Približevanje mehanizmov, ki delujejo na večjih lestvicah, strižni gibi, ki jih povzroči vrtenje galaksije okoli njenega središča, razpršijo grozde grozdov mladih zvezd.
„Naša analiza zdaj odgovarja na veliko uganko. Če najdemo nešteto tokov mladih zvezd po diskih galaksij, ki smo jih preučevali, vidimo, da je mehanizem za odrivanje grozdov mladih zvezd na drobce premikanje matične galaksije. Ti tokovi so "manjkajoča povezava", ki smo jo potrebovali, da bi razumeli, kako se razvijajo diski galaksij, da bi izgledali tako, kot je ", je dejal vodja ekipe David Block z univerze v Witwatersrandu v Južni Afriki.
Ključnega pomena za to odkritje je bilo iskanje načina, kako posneti prej skrite mlade zvezdne tokove v galaksijah, oddaljenih več milijonov svetlobnih let. Za to je ekipa uporabila infrardeče opazovanje visoke ločljivosti Spitzera.
Uporaba infrardeče svetlobe in ne vidne svetlobe za gledanje galaksij je skupini omogočila, da izbere zvezde ravno v pravi dobi, ko se zvezde šele začnejo širiti iz svojih grozdov.
"Spitzer opazuje v infrardeči povezavi, kjer 100 milijonov let staro prebivalstvo zvezd prevladuje v svetlobi," je opozoril soavtor Bruce Elmegreen iz IBM-ovega raziskovalnega oddelka v New Yorku. »Mlajše regije bolj sijejo v vidnih in ultravijoličnih delih spektra, starejše regije pa se preveč vidijo. Tako lahko filtriramo vse zvezde, ki jih ne želimo, tako da fotografiramo z infrardečo kamero. "
Infrardeči je pomemben tudi zato, ker lahko svetloba v tem delu spektra prodre v goste prašne oblake, ki obdajajo grozde, kjer se tvorijo zvezde.
"Prah zelo učinkovito blokira optično zvezdno svetlobo," je dejal Robert Gehrz z univerze v Minnesoti, "vendar infrardeča svetloba z daljšo valovno dolžino gre prav okoli prašnih delcev, ki blokirajo naš pogled. To omogoča, da se infrardeča svetloba mladih zvezd vidi bolj jasno. "
Toda tudi ko so slike posnete v infrardeči povezavi, še vedno prevladuje svetloba gladkih starejših diskov galaksij, ne pa šibke sledi mladih razpršenih grozdov. Za izbiro grozdov so bile potrebne posebne matematične manipulacije, katerih šibke sledi je še vedno videti natančno, ker niso gladke.
Član ekipe Ivanio Puerari iz Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica v Puebli, Mehika je uporabil tehniko, ki jo je izumil matematik Jean Baptiste Fourier v zgodnjih 1800-ih. Tehnika je dejansko prostorski filter, ki izriše strukturo na fizičnem merilu, kjer se tvori zvezda. "Strukture na prvotnih Spitzerjevih slikah ni mogoče videti s človeškim očesom," je poudaril Puerari.
„Kombinacija filtriranja Fourier in infrardečih slik je poudarila področja prave velikosti in prave starosti. Da bi nato razkrili toliko zvezdnih tokov v diskih galaksij, je bilo pred letom dni nepredstavljivo. To odkritje še naprej poudarja ogromen potencial vesoljskega teleskopa Spitzer za prispevanje, ki ga nobeden od nas ni mogel sanjati, "je komentiral Giovanni Fazio iz centra za astrofiziko Harvard-Smithsonian, vodja projekta za ekipo Spitzerjeve infrardeče armije slike in soavtor odkritja.
»Galileo bi bil tako astronom kot matematik ponosen. To je čudovita interakcija med uporabo astronomskih opazovanj in matematike ter računalnikov, natanko 400 let, odkar je Galileo leta 1609 s svojim teleskopom pregledal našo galaksijo Mlečna pot, "je dejal Fazio
Vir: Spitzer
