Omega Nebula (Messier 17) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Swan Nebula เนื่องจากรูปร่างหน้าตาที่ชัดเจนเป็นหนึ่งในเนบิวลาที่มีชื่อเสียงที่สุดในกาแลคซีของเรา เนบิวลานี้ตั้งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 5,500 ปีแสงในกลุ่มดาวธนูราศีธนูซึ่งเป็นหนึ่งในพื้นที่ก่อตัวดาวที่สว่างที่สุดและมีขนาดใหญ่ที่สุดในทางช้างเผือก น่าเสียดายที่เนบิวล่านั้นยากมากที่จะศึกษาเพราะเมฆฝุ่นและก๊าซบดบังการตกแต่งภายในของพวกเขา
ด้วยเหตุนี้นักดาราศาสตร์จึงถูกบังคับให้ตรวจสอบเนบิวล่าในช่วงความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นเพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีกว่าในการแต่งหน้า การใช้หอดูดาวสตราโตสเฟียร์สำหรับดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ (SOFIA) ทีมนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้สังเกตเห็นเนบิวลาหงส์ในช่วงคลื่นอินฟราเรด สิ่งที่พวกเขาค้นพบได้เผยให้เห็นอย่างมากว่าเนบิวลาเรือนเพาะชำชนิดนี้มีวิวัฒนาการอย่างไร
เพื่อให้ชัดเจนการศึกษาเนบิวล่าที่ก่อตัวดาวฤกษ์เช่น M17 นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย สำหรับผู้เริ่มต้นมันประกอบด้วยก๊าซไฮโดรเจนร้อนเป็นส่วนใหญ่ซึ่งส่องสว่างโดยดาวที่ร้อนแรงที่สุดที่อยู่ภายใน อย่างไรก็ตามดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดอาจมองเห็นได้ยากเนื่องจากอยู่ภายในรังก๊าซและฝุ่นหนาแน่น ภูมิภาคตอนกลางของมันยังสว่างมากจนถึงจุดที่ภาพที่ถ่ายในช่วงแสงที่มองเห็นมีความอิ่มตัวมากเกินไป
ดังนั้นเนบิวลานี้และดาวอายุน้อยที่สุดที่อาศัยอยู่ในส่วนลึกของดาวนั้นจะต้องสังเกตในช่วงคลื่นอินฟราเรด ในการทำเช่นนี้ทีมวิจัยอาศัยกล้องอินฟราเรดวัตถุจาง ๆ สำหรับกล้องโทรทรรศน์โซเฟีย (FORCAST) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ NASA / DLR SOFIA ร่วม กล้องโทรทรรศน์นี้ตั้งอยู่บนเครื่องบินโบอิ้ง 747SP ที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งจะบินไปที่ระดับความสูง 11,600 ถึง 1,700 เมตร (38,000 ถึง 45,000 ฟุต) เพื่อสังเกตการณ์
ระดับความสูงนี้วางโซเฟียไว้ในสตราโตสเฟียร์ของโลกซึ่งมันจะถูกรบกวนจากชั้นบรรยากาศน้อยลงกว่ากล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกถึง 99% ในฐานะที่เป็น Wanggi Lim นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอวกาศของสมาคม (USRA) กับศูนย์วิทยาศาสตร์ SOFIA ที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA อธิบาย:
“ เนบิวลาปัจจุบันถือความลับที่เปิดเผยอดีต เราเพียงแค่ต้องสามารถค้นพบพวกเขา โซเฟียช่วยให้เราทำสิ่งนี้ได้ดังนั้นเราจึงสามารถเข้าใจได้ว่าทำไมเนบิวลาถึงมีลักษณะเหมือนในทุกวันนี้”
ต้องขอบคุณเครื่องดนตรี FORCAST ของโซเฟียซึ่งทำให้ทีมสามารถเจาะม่านของเนบิวลาสวอนเผยให้เห็นโปรโตสตาร์ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้เก้าแห่ง - พื้นที่ซึ่งกลุ่มเมฆเนบิวลาซึ่งยุบลงเพื่อสร้างดาวดวงใหม่ นอกจากนี้ทีมยังคำนวณอายุของภูมิภาคที่แตกต่างกันของเนบิวลาและระบุว่าพวกเขาไม่ได้ฟอร์มทั้งหมดในครั้งเดียว แต่ผ่านการก่อตัวดาวหลายชั่วอายุคน
ภาคกลางเนื่องจากเป็นเขตที่เก่าแก่ที่สุดและมีวิวัฒนาการมากที่สุดเชื่อกันว่าจะก่อตัวขึ้นก่อนตามด้วยพื้นที่ภาคเหนือและภาคใต้ตามลำดับ พวกเขายังตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่พื้นที่ทางตอนเหนือนั้นมีอายุมากกว่าภาคใต้ แต่รังสีและลมดาวฤกษ์จากดาวฤกษ์รุ่นก่อน ๆ ทำให้เกิดการรบกวนวัตถุที่นั่นดังนั้นจึงไม่สามารถยุบตัวเป็นดาวฤกษ์รุ่นต่อไปได้
การสำรวจเหล่านี้เป็นการค้นพบครั้งใหม่สำหรับนักดาราศาสตร์ที่พยายามเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดวงดาวภายในเนบิวลาสวอนมานานหลายทศวรรษ ในฐานะที่เป็น Jim De Buizer นักวิทยาศาสตร์อาวุโสเช่นกันที่ศูนย์วิทยาศาสตร์โซเฟยได้ถ่ายทอด:
“ นี่เป็นมุมมองที่ละเอียดที่สุดของเนบิวลาที่เราเคยมีในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถเห็นดาวอายุน้อยที่สุดและดาวฤกษ์มวลสูงบางดวงและเริ่มเข้าใจอย่างแท้จริงว่าวิวัฒนาการของมันกลายเป็นเนบิวลาที่เป็นสัญลักษณ์ที่เราเห็นในวันนี้”
โดยพื้นฐานแล้วดาวมวลสูง (เช่นเดียวกับที่พบใน Swan Nebula) ปล่อยพลังงานมากจนพวกมันสามารถส่งผลกระทบต่อการวิวัฒนาการของกาแลคซีทั้งหมด อย่างไรก็ตามมีเพียง 1% ของดาวทั้งหมดที่มีขนาดใหญ่มากซึ่งหมายความว่านักดาราศาสตร์มีโอกาสน้อยมากที่จะศึกษาพวกมัน และในขณะที่มีการสำรวจอินฟราเรดจากเนบิวลานี้ก่อนที่จะใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ แต่ก็ไม่มีใครเปิดเผยรายละเอียดในระดับเดียวกับโซเฟีย
ภาพคอมโพสิตด้านบนแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่โซเฟียจับรวมถึงข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชลและสปิตเซอร์ซึ่งแสดงก๊าซสีแดงที่ขอบ (สีแดง) และสตาร์ฟิลด์สีขาวตามลำดับ เหล่านี้รวมถึงภูมิภาคของก๊าซ (แสดงในสีฟ้าด้านบน) ที่ได้รับความร้อนจากดาวขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้ใจกลางและเมฆฝุ่น (แสดงเป็นสีเขียว) ที่อบอุ่นจากดาวมวลสูงที่มีอยู่และดาวเกิดใหม่ที่อยู่ใกล้เคียง
การสังเกตการณ์ก็มีความสำคัญเช่นกัน สปิตเซอร์กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดชั้นนำของนาซ่ามานานกว่า 16 ปีถูกกำหนดให้เกษียณอายุในวันที่ 30 มกราคม 2563 ในระหว่างนี้โซฟีจะทำการสำรวจจักรวาลต่อไปในช่วงความยาวคลื่นกลางและไกลซึ่งไม่สามารถเข้าถึงกล้องโทรทรรศน์อื่นได้ . ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) และ กล้องโทรทรรศน์สำรวจสนามไวด์ฟิลด์ (WFIRST)
โดยการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการแต่งหน้าและวิวัฒนาการของเนบิวลานักดาราศาสตร์หวังว่าจะเข้าใจการก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์การวิวัฒนาการทางเคมีของกาแลคซีและสนามแม่เหล็กของบทบาทในวิวัฒนาการของจักรวาล
