في حين أن معظم النجوم حديثي الولادة مختبئون تحت غطاء من الغاز والغبار ، فإن مرصد بلانك الفضائي - بعيون الميكروويف - يمكن أن يحدق تحت هذا الكفن لتقديم رؤى جديدة حول تكوين النجوم. تظهر أحدث الصور التي نشرها فريق Planck الضوء على منطقتين مختلفتين لتشكيل النجوم في درب التبانة ، وبتفاصيل مذهلة ، تكشف عن العمليات الفيزيائية المختلفة في العمل.
"الرؤية" عبر تسعة أطوال موجية مختلفة ، ألقى بلانك نظرة على مناطق تشكيل النجوم في كوكبات أوريون وبرسيوس. تُظهر الصورة العلوية الوسط النجمي في منطقة سديم الجبار حيث تتشكل النجوم بنشاط بأعداد كبيرة. قال بيتر آدي من جامعة كارديف ، باحث مشارك في بلانك: "إن قوة تغطية بلانك ذات الطول الموجي الواسع واضحة على الفور في هذه الصور". "الحلقة الحمراء الظاهرة هنا هي حلقة بارنارد ، وحقيقة أنها مرئية بأطوال موجية أطول تخبرنا أنها تنبعث من الإلكترونات الساخنة ، وليس من خلال الغبار النجمي. تعد القدرة على فصل آليات الانبعاثات المختلفة أمرًا أساسيًا لمهمة بلانك الأساسية ".
يوضح تسلسل مماثل من الصور ، أدناه ، يظهر منطقة حيث تتكون عدد أقل من النجوم بالقرب من كوكبة بيرسيوس ، كيف يمكن تقطير بنية الوسط بين النجمي وتوزيعه من الصور التي تم الحصول عليها باستخدام بلانك.
عند الأطوال الموجية حيث تراقب أجهزة بلانك الحساسة ، تنبعث درب التبانة بقوة على مناطق واسعة من السماء. ينشأ هذا الانبعاث بشكل أساسي من أربع عمليات ، يمكن عزل كل منها باستخدام Planck. في الأطوال الموجية الأطول ، التي يبلغ طولها حوالي سنتيمتر ، يرسم Planck توزيع انبعاث السنكروترون بسبب تفاعل الإلكترونات عالية السرعة مع المجالات المغناطيسية لمجرة. في الأطوال الموجية المتوسطة لبضعة مليمترات ، يهيمن على الغاز المتأين الذي تسخنه النجوم المشكلة حديثًا. في أقصر أطوال موجية ، من حوالي ملليمتر وأقل ، يخطط Planck لتوزيع الغبار بين النجوم ، بما في ذلك المناطق الباردة الأكثر برودة في المراحل النهائية للانهيار نحو تكوين نجوم جديدة.
قال البروفيسور ريتشارد ديفيس من مركز جودريل بانك للفيزياء الفلكية بجامعة مانشستر: "إن القوة الحقيقية لـ Planck هي مزيج من أدوات الترددات العالية والمنخفضة التي تسمح لنا ، لأول مرة ، بفك الطليعة الثلاثة". "هذا أمر مهم في حد ذاته ولكن يمكننا أيضًا من رؤية خلفية الميكروويف الكونية بشكل أكثر وضوحًا."
بمجرد تشكيلها ، تقوم النجوم الجديدة بتفريق الغاز والغبار المحيط بها ، وتغيير بيئتها الخاصة. ينظم التوازن الدقيق بين تكوين النجوم وتشتت الغاز والغبار عدد النجوم التي تصنعها أي مجرة معينة. تؤثر العديد من العمليات الفيزيائية على هذا التوازن ، بما في ذلك الجاذبية وتسخين وتبريد الغاز والغبار والمجالات المغناطيسية والمزيد. نتيجة لهذا التفاعل ، تعيد المواد ترتيب نفسها إلى "مراحل" تتعايش جنبًا إلى جنب. تحتوي بعض المناطق ، المعروفة باسم "السحب الجزيئية" ، على غاز كثيف وغبار ، بينما تحتوي مناطق أخرى ، يُشار إليها باسم "cirrus" (والتي تشبه الغيوم الهشة الموجودة هنا على الأرض) ، على مواد أكثر انتشارًا.
نظرًا لأن Planck يمكن أن تنظر عبر هذا النطاق الواسع من الترددات ، فيمكنها ، لأول مرة ، توفير البيانات في وقت واحد على جميع آليات الانبعاث الرئيسية. تثبت تغطية Planck واسعة الطول الموجي ، المطلوبة لدراسة الخلفية الميكروية الكونية ، أنها ضرورية أيضًا لدراسة الوسط النجمي.
قال الدكتور كلايف ديكنسون ، من جامعة مانشستر: "إن خرائط بلانك رائعة حقًا للنظر إليها". "هذه أوقات مثيرة."
يخطط Planck السماء بأداة عالية التردد (HFI) ، والتي تشمل نطاقات التردد GHz 857- 100 (أطوال موجية من 3 مم إلى 0.35 مم) ، وأداة التردد المنخفض (LFI) التي تتضمن نطاقات التردد 30-70 جيجاهرتز (أطوال موجية من 10 مم إلى 4 مم).
سيكمل فريق Planck أول مسح لجميع الأجواء في منتصف عام 2010) ، وستستمر المركبة الفضائية في جمع البيانات حتى نهاية عام 2012 ، وخلال ذلك الوقت ستكمل أربع عمليات مسح سماء. يتطلب الوصول إلى نتائج علم الكونيات الرئيسية حوالي عامين من معالجة البيانات وتحليلها. وستتاح المجموعة الأولى من البيانات المعالجة للمجتمع العلمي في جميع أنحاء العالم في نهاية عام 2012.
المصدر: ESA وجامعة كارديف
