Pierścień z gazu i pyłu, gigantyczna pętla na niebie

Pierścień wokół gwiazdy Lambda Orionis zarejestrowany przez satelitę Planck (ESA). Ten różowawy twór ma średnice około 200 lat świetlnych. Czerwony kolor na zdjęciu reprezentuje anomalną emisję w podczerwieni (AME), zielony –promieniowanie międzygwiazdowej plazmy, a błękitny – emisję elektronów przyśpieszanych w polach magnetycznych.
Źródło: M. Peel/JCBA/Planck/ESA
Szeroki na 200 lat świetlnych pierścień z gazu i pyłu oraz niezwykła pętla pokrywająca jedną trzecią nieba. To dwa z ciekawych wyników, jakie astronomowie ujrzeli na nowej mapie nieba wykonanej przez satelitę Planck. Mike Peel i Paddy Leahy z Centrum Astrofizycznego w Jodrell Bank (JBCA) pokazali te zdjęcia na niedawnym, brytyjskim Narodowym Spotkaniu Astronomicznym (NAM 2015) w Llandudno w Walii.

Europejska Agencja Kosmiczna ESA umieściła na orbicie satelitę Planck w 2009 roku. Celem misji było badanie reliktowego promieniowania pozostałego po Wielkim Wybuchu – tzw. mikrofalowego promieniowania tła. Mikrofale możemy dziś obserwować dzięki elektronom poruszającym się ruchem spiralnym w silnych polach magnetycznych Galaktyki – czyli tzw. promieniowaniu synchrotronowym. Pewien udział w tym procesie mają też zderzenia fotonów promieniowania tła z plazmą międzygwiazdową, a także termalne wibracje międzygwiazdowych ziaren pyłu. Istnieje też anomalna składowa emisji mikrofalowej (AME), która może pochodzić z ziarenek pyłu obdarzonych spinem.

Względne natężenia cząstek generowanych na skutek powyższych procesów zależą od częstotliwości fali obserwowanej. Można je „rozdzielić” przy pomocy jednoczesnych obserwacji prowadzonych za pomocą działającego na kilku kanałach częstotliwości Plancka, a także satelity NASA WMAP oraz kilku większych radioteleskopów naziemnych. Dzięki takim kompleksowym obserwacjom można było stworzyć mapę dla każdego z tych komponentów galaktycznego promieniowania mikrofalowego z osobna.

Nowa mapa pokazuje obszar zajmujący dużą część naszego nieba. Widać na nim intensywną emisję AME. Proces ten, odkryty całkiem niedawno, bo zaledwie w 1997 roku, może generować znaczną część mikrofalowej emisji galaktycznej na falach centymetrowych. Emisja AME jest szczególnie silna w szerokim na 200 lat świetlnych pierścieniu pyłowo-gazowym otaczającym mgławicę Lambda Orionis — czyli dobrze znaną nam “głowę” gwiazdozbioru Oriona. Po raz pierwszy mogliśmy ujrzeć tę głowę dosłownie i w przenośni w całkiem nowym świetle!

Na mapie widać też pętle i spirale promieniowania synchrotronowego, w których naładowane cząstki poruszają się pod wpływem silnych pól magnetycznych - w tym ogromną pętlę o nazwie Loop 1, która została odkryta już 50 lat temu. Co ciekawe, astronomowie nie są pewni co do jej rzeczywistej odległości od nas. Może ona wynosić zarówno 400, jak i 25 000 lat świetlnych, i choć sama pętla zajmuje około jedną trzecią nieba, nie jest możliwe dokładne oszacowanie jej wielkości!

Cały artykuł: Planck Collaboration et al., Planck 2015 results. XXV. Diffuse low-frequency Galactic foregrounds.


Elżbieta Kuligowska | Źródło: astronomy.com
2.08.2015

Liczba odsłon: 1344


Mapa nieba wykonana przez Plancka. Obszar o nazwie Loop 1, tu zaznaczony przerywaną elipsą, jest żółty tuż ponad środkiem, czerwieniejący poniżej, i wreszcie przypomina purpurowy łuk leżący już pod centrum ekspozycji. Barwy te odpowiadają kątowi pól magnetycznych i mocy zarejestrowanego sygnału.
Źródło: M. Peel/JCBA/Planck/ESA