Kuvan luotto: NASA/JPL/UA
Spitzer-avaruusteleskoopin uusien tulosten mukaan tähtitieteilijät, jotka luulevat tietävänsä, kuinka hyvin varhaisessa universumissa oli niin paljon tähtienvälistä pölyä, on mietittävä uudelleen.
Muutaman viime vuoden aikana tarkkailijat ovat löytäneet valtavia määriä tähtienvälistä pölyä aivan nuoren maailmankaikkeuden kaukaisimpien kvasaarien läheltä, vain 700 miljoonaa vuotta sen jälkeen, kun kosmos syntyi alkuräjähdyksessä.
'Ja siitä tulee iso kysymys', sanoi Oliver Krause Arizonan yliopiston Steward Observatoriosta Tucsonissa ja Max Planck Institute for Astronomysta Heidelbergissä. 'Kuinka kaikki tämä pöly saattoi muodostua niin nopeasti?'
Tähtitieteilijät tietävät kaksi prosessia, jotka muodostavat pölyn, Krause sanoi. Yksi, vanha auringon kaltainen tähdet lähellä kuolemaa tuottavat pölyä. Kaksi infrapuna-avaruustehtävää on paljastanut, että pölyä syntyy supernovaräjähdyksistä.
'Ensimmäinen prosessi kestää useita miljardeja vuosia', Krause huomautti. 'Supernovaräjähdykset sitä vastoin tuottavat pölyä paljon lyhyemmässä ajassa, vain noin 10 miljoonassa vuodessa.'
Joten kun tähtitieteilijät ilmoittivat viime vuonna havainneensa submillimetrin emissiota valtavien määrien kylmästä tähtienvälisestä pölystä supernovajäännöksessä Cassiopeia A viime vuonna, jotkut pitivät mysteeriä ratkaistuna. Tyypin II supernovat, kuten 'Cas A', todennäköisesti tuottivat tähtienvälistä pölyä hyvin varhaisessa universumissa, he päättelivät. (Tyypin II supernovat tulevat massiivisista tähdistä, jotka räjähtävät valtavissa räjähdyksissä ytimensä romahtamisen jälkeen.)
Krause ja kollegat UA:n Steward Observatorysta ja Max Planck -instituutista Heidelbergissä ovat nyt havainneet, että havaittu submillimetrin emissio ei tule itse Cas A -jäännöksestä vaan molekyylipilvikompleksista, jonka tiedetään olevan Maan ja Cas A:n välisellä näkölinjalla. He raportoivat työstä Nature-lehden 2. joulukuuta numerossa.
Cas A on Linnunradamme nuorin tunnettu supernovajäännös. Se on noin 11 000 valovuoden päässä Perseuksen spiraalivarsipilvien takana, jotka ovat noin 9 800 valovuoden päässä. Krause epäilee, että Perseus-pilvet selittävät, miksi 1600-luvun lopun tähtitieteilijät eivät raportoineet havainneensa loistavaa Cas A:n purkausta noin 1680 jKr. Cas A on niin lähellä Maata, että supernovan olisi pitänyt olla kirkkain tähtikohde taivaalla, mutta siinä on pölyä. Perseuksen pilvet varjostivat näkymän.
Arizonan ja Saksan tiimi kartoitti Cas A:n 160 mikronin aallonpituuksilla käyttämällä Spitzer-avaruusteleskoopin ultra-lämpöherkkää Multiband Imaging Photometer (MIPS) -fotometriä. Nämä pitkät aallonpituudet ovat herkimpiä kylmälle tähtienväliselle pölypäästölle. Sitten he vertasivat tuloksia aiemmin radioteleskoopeilla tehtyihin tähtienvälisten kaasujen karttoihin. He havaitsivat, että näiden tähtienvälisten pilvien pöly muodostaa käytännössä kaiken päästön 160 mikronin päässä Cas A:n suunnasta.
Ilman tämän pölyn päästöjä, ei ole todisteita suurista määristä kylmää pölyä Cas A:ssa, tiimi päättelee.
'Astronomien on jatkettava pölyn lähteen etsimistä varhaisessa universumissa', UA Steward Observatoryn tähtitieteilijä ja Regentsin professori George Rieke sanoi. Rieke on Spitzer-avaruusteleskoopin MIPS-instrumentin päätutkija ja Nature-paperin toinen kirjoittaja.
'Tämän arvoituksen ratkaiseminen näyttää tähtitieteilijöille, missä ja miten ensimmäiset tähdet muodostuivat, tai ehkä osoittaa, että on olemassa jokin ei-tähtinen prosessi, joka voi tuottaa suuria määriä pölyä', Rieke sanoi. 'Joka tapauksessa (pölyn lähteen löytäminen) paljastaa, mitä tapahtui tähtien ja galaksien muodostumisvaiheessa, aikakauden, jota ei läheskään havaita millään muulla tavalla.'
Nature-artikkelin 'Ei kylmää pölyä supernovajäännöksessä Cassiopeia A' kirjoittavat Oliver Krause, Stephan M. Birkmann, George H. Rieke, Dietrich Lemke, Ulrich Klaas, Dean C. Hines ja Karl D. Gordon.
Birkmann, Lemke ja Klaas ovat Max Planck Institute for Astronomy -instituutissa Heidelbergissä. Krause, Rieke ja Gordon ovat Arizonan yliopiston Steward Observatoryn palveluksessa. Hines on Space Science Institutessa Boulderissa, Colossa.
Alkuperäinen lähde: UA:n uutistiedote
