Naujose nuotraukose matyti dulkės netoli esančiose galaktikose, ir jūs dar niekada jų taip nematėte

Kai matome galaktikų, esančių už Pieno kelio ribų, nuotraukas, dažniausiai žiūrime į jų žvaigždžių šviesą. Tačiau žvaigždės toli gražu nėra vienintelis galaktikos komponentas. Žvaigždes įsivaizduokite kaip daržovių gabalėlius galaktinėje sriuboje.

Sultinys, kuriame jie plūduriuoja, yra tarpgalaktinė terpė - tai ne tuščia erdvė, o tarp žvaigždžių dreifuojantys dažnai trapūs, kartais tankūs dulkių ir dujų debesys. Kadangi žvaigždės yra daug ryškesnės, dulkėms paprastai tenka antraeilis vaidmuo, tačiau šios dulkės, iš kurių gimsta žvaigždės ir į kurias žvaigždės sugrįžta, gali daug pasakyti apie galaktikos struktūrą ir aktyvumą.

Dabar yra keturios naujos nuotraukos, kuriose matyti dulkių pasiskirstymas keturiose galaktikose, esančiose arčiausiai Pieno kelio: Didžiajame ir Mažajame Magelano debesyse - nykštukinėse galaktikose, skriejančiose aplink mūsų galaktiką; Andromedos galaktikoje - didelėje spiralinėje galaktikoje, esančioje už 2,5 mln. šviesmečių; ir Triangulo galaktikoje - spiralinėje galaktikoje, esančioje už 2,73 mln. šviesmečių.

Be dulkių ir dujų galaktikos, kokios mums žinomos, neegzistuotų. Žvaigždės susiformuoja, kai tankus medžiagos pluoštas šaltame molekulinių dujų debesyje, veikiamas gravitacijos, suyra ir absorbuoja medžiagą iš aplinkinio debesies. Kai žvaigždė miršta, ji išmeta savo išorinę medžiagą atgal į aplinkinę erdvę kartu su naujais, sunkesniais elementais, kurie susiformavo per žvaigždės gyvavimo laikotarpį.

Į naujai gimstančias žvaigždes patenka žuvusių žvaigždžių dulkės, todėl kiekviena paskesnė žvaigždžių karta šiek tiek skiriasi. Iš tiesų visi esame sudaryti iš žvaigždžių dulkių - net žvaigždės.

Tačiau dulkės pasiskirsto netolygiai. Žvaigždžių vėjai, galaktikos vėjai ir gravitacijos poveikis gali stumti ir formuoti tarpžvaigždines dulkes į sudėtingas tuštumos pripildytas formas. Šių struktūrų ir jose esančių elementų sudėties kartografavimas yra labai svarbi priemonė, padedanti suprasti, kaip formuojasi... gerai... praktiškai viską.

Naujieji vaizdai, pristatyti 240-ajame Amerikos astronomų draugijos susitikime, buvo gauti 2009-2013 m. Europos kosmoso agentūros valdomoje "Herschel" kosminėje observatorijoje. Prieš paleidžiant "Webb", kuris dar neperdavė pirmųjų mokslinių nuotraukų, "Herschel" buvo didžiausias kada nors paleistas infraraudonųjų spindulių teleskopas.

Kaip ir "Webb", "Herschel", veikiantis itin žemoje temperatūroje, gali žvelgti į tolimąją infraraudonąją spinduliuotę ir fotografuoti šalčiausius ir dulkėčiausius kosmoso objektus iki maždaug -270 laipsnių Celsijaus (-454 laipsnių Farenheito) temperatūros. Tai šalti debesys, kuriuose gimsta žvaigždės, ir dulkės tarpžvaigždinėje erdvėje.

Tačiau jam prasčiau sekėsi aptikti labiau išsklaidytas dulkes ir dujas. Kad užpildytų spragas, astronomų komanda, vadovaujama Christopherio Clarko iš Kosminio teleskopo mokslo instituto, panaudojo trijų kitų nebeveikiančių teleskopų - ESA teleskopo "Planck", NASA infraraudonųjų spindulių astronomijos palydovo (IRAS) ir kosminio fono tyrėjo (COBE) - duomenis.

Rezultatai rodo, kad dulkėse vyksta sudėtinga sąveika. Vandenilio dujos, gausiausias elementas Visatoje, pažymėtos raudonai. Dulkių ertmės, kuriose naujagimės žvaigždės savo intensyviais vėjais išpučia dulkes, atrodo kaip tušti plotai, apsupti žalio švytėjimo, kuris rodo šaltas dulkes. Mėlynos sritys - tai šiltesnės dulkės, įkaitintos žvaigždžių ar kitų procesų.

Tyrėjai teigia, kad vaizdai taip pat atskleidžia naujos informacijos apie sudėtingas sąveikas, vykstančias tarpžvaigždinėse dulkėse. Sunkieji elementai, tokie kaip deguonis, anglis ir geležis, dažnai prilimpa prie dulkių grūdelių; tankiausiuose debesyse dauguma elementų yra susijungę su dulkėmis, todėl dulkių ir dujų santykis padidėja. Tai gali turėti įtakos šviesos sugėrimui ir pakartotiniam skleidimui dulkėse.

Tačiau smarkūs procesai, pavyzdžiui, žvaigždžių gimimas ar supernovos, gali sukelti radiaciją, kuri suskaldo dulkes ir išlaisvina sunkiuosius elementus atgal į dujinius debesis. Dėl to dulkių ir dujų santykis keičiasi dujų naudai.

Herschel vaizdai rodo, kad šis santykis galaktikoje gali kisti 20 kartų. Tai daug daugiau, nei manė astronomai, ir tai yra svarbi informacija, galinti padėti mokslininkams geriau suprasti šį ciklą.

Be to, jie tiesiog nuostabiai gražūs. Kas galėjo pagalvoti, kad Andromedos sriuba gali būti tokios akinančios vaivorykštės spalvų.