Самый резкий вид туманности Ориона, сделанный телескопом Хаббл. Авторы и права: НАСА, Европейское космическое агентство, М. Робберто (STScI / ESA) и команда проекта казначейства космического телескопа Хаббл Орион.
Пятьдесят лет назад астрономы обнаружили в космосе окись углерода. Это позволило нам увидеть темные области Вселенной и помочь нам понять ее более ясно.
Полвека назад с помощью 36-футового телескопа Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Тусконе, штат Аризона, три астронома, Р. Уилсон, К.Б. Джеффертс и А.А. Пензиас, сделали первое открытие окиси углерода (CO) в космосе. Это был небольшой результат, просто наблюдение яркого радиосигнала внутри туманности Ориона. Бумага, объявляющая об открытии, занимает две страницы. Но иногда небольшое открытие может изменить то, как мы видим Вселенную.
Астрономы могут видеть атомы и молекулы в космосе, только изучая их свет. Свет, который они поглощают, и свет, который они излучают. Наблюдать этот свет может быть трудно, потому что большая часть газа во Вселенной холодная и темная. Первый атом В космосе можно было увидеть водород, который излучает слабый радиосвет с длиной волны 21 сантиметр. Этот свет можно было увидеть, потому что водород – самый распространенный элемент во Вселенной. Окись углерода встречается гораздо реже, но излучаемый ею свет яркий и отчетливый. А газ CO обычно находится в холодных плотных межзвездных облаках. Его открытие позволило астрономам по-новому изучить эти облака.
Визуализация холодного угарного газа в галактике Скульптор. Предоставлено: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Эрик Росоловски.
Одним из первых сюрпризов было то, что облака холодного газа очень часто встречаются в Млечный Путь. До радионаблюдения за СО облака можно было увидеть только в видимом свете и только там, где они блокировали или отражали свет ближайших ярких звезд. Большинство из них было невидимо для оптических телескопов. С помощью радиотелескопов астрономы могли видеть облака газа и пыли по всей нашей галактике. Когда радиоастрономы открыли больше типов молекул в космосе, они начали понимать сложную химию, происходящую в этих межзвездных облаках.
Холодный угарный газ излучает четкий и отчетливый радиосигнал, поэтому его можно использовать в качестве надежного средства измерения плотности и движения межзвездных облаков. Это особенно полезно при изучении областей формирования планет внутри этих облаков. Большая миллиметровая / субмиллиметровая матрица Atacama (АЛМА) наблюдал свет от газа CO, чтобы идентифицировать сгустки внутри дисков, образующих планеты, вокруг молодых звезд. Глыбы указывают, где могут формироваться новые планеты.
Изображение с помощью ALMA диска обломков, окружающего звезду в ассоциации Скорпион-Центавр, известную как HIP 73145. Зеленая область отображает газообразный окись углерода, наполняющий диск обломков. Красный – это свет миллиметрового диапазона, излучаемый пылью, окружающей центральную звезду. По оценкам, звезда HIP 73145 примерно в два раза больше массы Солнца. Диск в этой системе простирается далеко за пределы орбиты Нептуна в нашей Солнечной системе, в масштабе. Расположение центральной звезды также выделено для справки. Кредит: ALMA (NRAO / ESO / NAOJ); Б. Сакстон NRAO / AUI / NSF
Одна из проблем оптической астрономии заключается в том, что пыльные области могут поглощать и рассеивать большую часть оптического света, излучаемого звездами. Это похоже на то, как туман скрывает вам вид от далеких огней города. Это особенно верно в области около центра нашей галактики, и это затрудняет астрономам изучение обратной стороны Млечного Пути. Но радиосвет, излучаемый оксидом углерода, очень хорошо проникает через эту область. Благодаря этому радиоастрономы смогли идентифицировать газовые облака по всей нашей галактике, даже в далеких спиральных рукавах. Это позволяет астрономам изучать структуру Млечного Пути и его отличия от других спиральных галактик.
Спиральная галактика M51: слева, как видно с космического телескопа Хаббла; Справа, радиоизображение, показывающее местонахождение газообразного оксида углерода. Кредит: HST / VLA / NRAO
Молекула CO была обнаружена, потому что 36-футовый телескоп NRAO был способен наблюдать короткие радиоволны всего в несколько миллиметров. Радиоастрономия миллиметрового диапазона длин волн продолжает оставаться на переднем крае радиотехнологий. Благодаря ему темные области Вселенной стали яркими маяками понимания.
Ссылка: «Окись углерода в туманности Ориона» Р. Уилсона, К.Б. Джеффертса и А.А. Пензиаса, июль 1970 г., Астрофизический журнал.
DOI: 10.1086 / 180567
