เมฆฝุ่นลึกลับในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ เครดิตรูปภาพ: CfA คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ในการออกกำลังกายที่แสดงให้เห็นถึงพลังของการสืบสวนหลายความยาวคลื่นโดยใช้สิ่งอำนวยความสะดวกที่หลากหลายนักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) ได้ถอดรหัสธรรมชาติที่แท้จริงของวัตถุลึกลับที่ซ่อนอยู่ในเมฆมืดจักรวาล พวกเขาพบว่าเมฆที่ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าไม่มีรูปร่างมีดาวทารกหรืออาจเป็นดาวที่ล้มเหลวที่รู้จักกันในชื่อ“ ดาวแคระน้ำตาล” ที่ยังคงก่อตัวอยู่ในรังของฝุ่น
การสังเกตบ่งชี้ว่าวัตถุลึกลับนั้นมีมวลประมาณ 25 เท่าของดาวพฤหัสซึ่งจะวางมันไว้ในขอบเขตของดาวแคระน้ำตาล อย่างไรก็ตามในที่สุดมวลของมันอาจโตขึ้นมากพอที่จะถือว่ามันเป็นดาวดวงเล็ก ๆ วัตถุยังเย็นและจาง ๆ ส่องแสงน้อยกว่า 1/20 ของความสว่างของดวงอาทิตย์
“ วัตถุนี้เป็นสมบัติของตระกูลก่อตัวดาวฤกษ์” Tyler Bourke นักดาราศาสตร์ CfA กล่าว
การสร้างธรรมชาติที่แท้จริงของวัตถุนั้นต้องการความสามารถเฉพาะของ Submillimeter Array (SMA) ในฮาวาย “ SMA เห็นสิ่งที่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์จานเดี่ยวเห็น” บอร์กกล่าว
ด้วยการใช้ SMA นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบการไหลออกของวัสดุที่อ่อนแอตามทฤษฎีการก่อตัวดาวฤกษ์ การไหลออกนั้นมีขนาดเล็กกว่าที่เคยเห็นมาก่อนถึง 10 เท่ายืนยันได้ว่าธรรมชาติที่มีมวลต่ำของวัตถุและความสัมพันธ์กับเมฆดำรอบข้าง “ ความไวและความละเอียดของ Submillimeter Array ที่มีเสาอากาศหลายอันนั้นมีความสำคัญในการตรวจจับการไหลออก” บอร์กกล่าว
วัตถุที่ทำให้งงนั้นถูกค้นพบโดยใช้กล้องอินฟราเรดที่พัฒนาโดยสถาบันสมิ ธ โซเนียนบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่า สปิตเซอร์ศึกษาเมฆจักรวาลฝุ่น L1014 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Cores to Disks Legacy แกนกลางเป็นภูมิภาคที่หนาแน่นที่สุดของก้อนเมฆซึ่งมีมวลมากพอที่จะสร้างดาวได้เหมือนดวงอาทิตย์
L1014 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 600 ปีแสงในกลุ่มดาวหงส์หงส์ในขั้นต้นถูกจัดว่าเป็น "แกนกลางที่ไม่มีดาว" เพราะมันไม่พบหลักฐานการก่อตัวดาวฤกษ์ นักดาราศาสตร์ประหลาดใจเมื่อภาพสปิตเซอร์เปิดเผยแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดจาง ๆ ที่ดูเหมือนจะอยู่ในแกนกลาง
ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อยืนยันว่าวัตถุจาง ๆ นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับแกนมืดแทนที่จะเป็นโอกาสซ้อนทับของวัตถุพื้นหลังที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้น
การสำรวจใกล้อินฟราเรดโดยหอสังเกตการณ์ MMT ในรัฐแอริโซนาเผยให้เห็นเนบิวลาแสงที่กระจัดกระจายรอบวัตถุกลางจางใน L1014 “ แสงจากวัตถุกระเด้งออกไปโดยรอบฝุ่นละอองและเข้าหาพวกเรา” นักดาราศาสตร์ CfA เทรซี่ฮวาร์ดผู้ถ่ายภาพ MMT กล่าว “ การสะท้อนความฟุ้งซ่านเช่นนี้เป็นลายนิ้วมือของวัตถุฝังตัว”
ขนาดที่ชัดเจนของ nebulosity บ่งชี้ว่าแหล่งกำเนิดแสงน่าจะอยู่ใน L1014 และไม่ได้อยู่ในเมฆที่ห่างไกลกว่า ข้อมูล MMT ยังให้ผู้ตรวจสอบวางแนวในอวกาศหรือเอียงของวัตถุภายใน L1014 จากนั้นนักดาราศาสตร์ก็หันไปหา SMA เพื่อยืนยันขั้นสุดท้าย
“ การสำรวจของสปิตเซอร์ทำให้เราทราบถึงลักษณะของวัตถุภายใน L1014 MMT เสริมสร้างความสัมพันธ์ระหว่างแหล่งอินฟราเรดและแกนกลางที่ไม่มีดาว Array Submillimeter จับกลุ่มกรณีและเปิดเผยตัวตนที่แท้จริงของวัตถุนี้” Bourke กล่าว
จากการศึกษาสลัววัตถุเล็ก ๆ อย่างที่ยังคงก่อตัวภายใน L1014 นักดาราศาสตร์หวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวดาวฤกษ์ในระยะแรก
“ ส่วนที่เข้าใจยากที่สุดของการก่อตัวดาวฤกษ์คือช่วงเวลาของการเกิด” Phil Myers นักดาราศาสตร์จาก CfA กล่าว “ เพื่อตอบว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไรคุณต้องมีตัวอย่างของระบบที่เล็กมาก ๆ ระบบนี้มีอายุเพียง 10,000 ถึง 100,000 ปีซึ่งเป็นเด็กที่อยู่ห่างจากดวงดาวหรือดาวแคระน้ำตาลไปมาก”
ความสามารถในการรวมกันของสปิตเซอร์, SMA และ MMT เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการค้นหาและตรวจสอบวัตถุนี้ สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านั้นไม่ต้องสงสัยจะพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในการศึกษาวัตถุที่เล็กและสลัวเหมือนกันซึ่งเป็นวัตถุที่ยังเด็กมาก “ พวกมันยังเด็กและเป็นลมมากจนเราไม่สามารถบอกได้ว่าพวกมันจะสะสมจำนวนเท่าใด” ไมเออร์กล่าวเสริม “ ไม่มีการทดสอบก่อนคลอดสำหรับวัตถุเหล่านี้ เราไม่แน่ใจว่าสิ่งที่เราจะได้ในที่สุด!”
กระดาษโดย Tyler L. Bourke และคณะ ซึ่งครอบคลุมการสำรวจของ SMA จะถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters และจะเผยแพร่ทางออนไลน์ที่ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865
บทความที่สองโดย Tracy L. Huard และคณะ ซึ่งครอบคลุมการสังเกตการณ์ MMT จะถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal และเผยแพร่ทางออนไลน์ที่ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302
ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เคมบริดจ์เป็นความร่วมมือระหว่างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์สมิ ธ โซเนียนและหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ด นักวิทยาศาสตร์ของ CfA แบ่งออกเป็นหกแผนกวิจัยศึกษาที่มาวิวัฒนาการและชะตากรรมสุดท้ายของจักรวาล
แหล่งต้นฉบับ: CfA News Release
