Chladná oblaka mlhoviny Carina

ESO 045/11 tisková zpráva

APEX přináší nový pohled na tvorbu hvězd v mlhovině Carina

Pozorování provedená pomocí přístroje APEX na submilimetrových vlnových délkách odhalila chladná prachová oblaka, ze kterých se v mlhovině Carina formují nové hvězdy. Toto zákoutí překotné hvězdotvorby, kde můžeme nalézt některé z nejhmotnějších hvězd v naší Galaxii, je ideálním místem pro výzkum vzájemné interakce mladých hvězd a jejich mateřských molekulárních oblaků.

Tým astronomů pod vedením Thomase Preibische (Universitäts–Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität, Německo) v těsné spolupráci s Karlem Mentenem a Fredericem Schullerem (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Německo) snímal tuto oblast na submilimetrových vlnových délkách pomocí kamery LABOCA na dalekohledu APEX (Atacama Pathfinder Experiment), který pracuje na planině Chejnantor v Chilských Andách. V této oblasti elektromagnetického spektra zachycujeme většinou jen slabou tepelnou záři prachových částic. Snímek proto odhaluje oblaka prachu a molekulárního plynu, ze kterých mohou vznikat hvězdy. Při teplotě -250 °C jsou prachová zrna opravdu velmi chladná; a záření, které vydávají, může být sledováno jen v submilimetrové oblasti, tedy na vlnových délkách, které jsou výrazně delší než má viditelné světlo. Toto pásmo je tedy klíčové pro studium vzniku hvězd a jejich interakce s mateřskými oblaky.

Pozorování provedená kombinací přístrojů APEX/LABOCA jsou na snímku znázorněna v oranžových odstínech a jsou zkombinována se záběrem získaným ve viditelném světle na observatoři Cerro Tololo. Výsledkem je širokoúhlý snímek nabízející působivý pohled na oblasti zrodu hvězd v mlhovině Carina. Mlhovina obsahuje hvězdy s celkovou hmotností přes 25 000 Sluncí, ale hmota celého oblaku plynu a prachu je odhadována na 140 000 Sluncí.  
 
Nicméně jen malá část plynu v mlhovině Carina se nachází v dostatečně hustých oblacích, aby v blízké budoucnosti (z astronomického pohledu samozřejmě, tedy v následujícím milionu let) mohlo dojít ke gravitačnímu kolapsu a vzniku nových hvězd. Z dlouhodobého hlediska by však efekty buzené již vzniklými hvězdami mohly v této oblasti proces formování dalších stálic ještě urychlit.  

Hvězdy s vysokou hmotností žijí většinou jen několik milionů let (což je velmi krátká doba ve srovnání s deseti miliardami let života našeho Slunce), ale za tu dobu velmi výrazně ovlivní své okolí. V mládí produkují silný hvězdný vítr a množství energetického záření, které společnými silami tvarují okolní oblaka; mohou je dokonce stlačit natolik, aby vznikly další hvězdy. Na konci svého života jsou tyto hvězdy vysoce nestabilní, a tedy náchylné k vzplanutím, při kterých uvolňují do okolí množství materiálu, aby nakonec skončily svůj život při bouřlivém procesu zvaném výbuch supernovy.  

Nejlepším příkladem takové hvězdy je Eta Carinae, jasná nažloutlá hvězda vlevo nahoře od středu snímku. Má stokrát větší hmotnost než naše Slunce a patří k nejzářivějším známým hvězdám. Zhruba v následujícím milionu let exploduje jako supernova. A nebude sama, následovat ji bude řada dalších hmotných hvězd v této oblasti.  

Tyto mohutné exploze sice roztrhají molekulární oblaka v blízkém okolí, ale poté, co rázová vlna urazí vzdálenost větší než 10 světelných let, výrazně zeslábne, a místo ničení přispěje ke stlačení oblaků nacházejících se jen o něco dále. To povede k nastartování hvězdotvorby a ke vzniku nové generace hvězd. Supernovy také produkují krátce žijící radioaktivní atomy a izotopy, které jsou zachyceny v kolabujících molekulárních oblacích. Existují přesvědčivé důkazy, že radioaktivní prvky byly ‚přidány‘ do oblaku, jehož kolaps vedl ke vzniku Slunce a planet. Mlhovina Carina tedy může poskytnout další informace o počátcích formování naší vlastní Sluneční soustavy. 

Mlhovina Carina je od nás vzdálena asi 7 500 světelných let a na obloze ji naleznete ve stejnojmenném souhvězdí Carina (Lodní kýl). Díky početné populaci velmi hmotných hvězd patří k nejjasnějším mlhovinám. S průměrem přes 150 světelných let je několikrát větší než známá Mlhovina v Orionu (M 42). Přestože se nachází několikrát dále než M 42, je zdánlivá velikost Mlhoviny Carina na obloze asi stejná, a patři tedy také k největším mlhovinám na obloze.

Dvanáctimetrová anténa dalekohledu APEX je testovacím přístrojem projektu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), nového revolučního dalekohledu, který rovněž na planině Chajnantor staví a provozuje ESO ve spolupráci s řadou mezinárodních partnerů. APEX je postaven na prototypu antény zkonstruované pro pole ALMA, které bude tvořeno 54 anténami o průměru 12 m a dalšími dvanácti o průměru 7 m. Zatímco ALMA bude mít mnohem větší úhlové rozlišení než APEX, její zorné pole bude nesrovnatelně menší. Tyto dva dalekohledy se tedy vzájemně doplňují: zatímco APEX nalezne mnoho možných cílů na rozsáhlých plochách oblohy, ALMA bude schopná jednotlivé objekty zkoumat detailně.  

Projekt APEX je realizován ve spolupráci Max-Planck-Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) a ESO. Provoz dalekohledu zajišťuje ESO.

Mezinárodní astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je produktem partnerství Evropy, severní Ameriky a východní Asie ve spolupráci s Chilskou republikou. Konstrukci a provoz teleskopu ALMA zajišťuje za Evropu ESO, za severní Ameriku National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a za východní Asii National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Spojená Observatoř ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) zajišťuje společné vedení, management konstrukce, testování a provoz teleskopu ALMA.

Zdroj

Další informace

Uvedená pozorování kamerou LABOCA jsou popsána v článku „A deep wide-field sub-mm survey of the Carina Nebula complex” autorů  Preibisch T., a kol., který vyšel v odborném časopise Astronomy&Astrophysics [A&A, 525, A92 (2011): http://adsabs.harvard.edu/abs/2011A%26A...525A..92P]

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• Další informace o práci Thomase Preibische a jeho týmu vztahující se k Mlhovině Carina: ‚A panchromatic view of massive star feedback and triggered star formation in the Carina Nebula‘

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov 251 65, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Thomas Preibisch; Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität; Munich, Germany
Tel: +49 89 2180 6016; Email: preibisch@usm.uni-muenchen.de

Douglas Pierce-Price; ESO ALMA/APEX Public Information Officer; Garching, Germany; Tel: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org