Vad Herschel hittade i ett mörkt moln

• Maj 17, 2024

Ett tusen ljusår bort i konstellationen Aquila the Eagle ligger ett stort mörkt moln. Detta moln (kallad en nebulosa) sträcker sig mellan stjärnorna under cirka 65 ljusår - det är över sexton gånger diametern på vårt solsystem.

Damm döljer den inre av denna nebulosa helt. Åtminstone gjorde det fram till slutet av 2009 då Herschel Space Observatory kunde penetrera dammet för att fotografera det för första gången. Det astronomer hittade är en stjärnkammare, en plats där nya stjärnor bildas.

En mörk nebula är ett bra ställe för stjärnbildning. Även om materialet i en nebulosa är diffust, är det där i stora mängder. En utlösande händelse av något slag, såsom en närliggande supernovaexplosion, kan göra att molnet blir instabilt och börjar kollapsa under sin egen tyngdkraft. Det bryts upp i fragment som sedan fortsätter att kollapsa och blir tätare när de utvecklas till stjärnor.

Inuti Eagle's nebula astronomer har hittat sex hundra av dessa täta regioner som kommer att bli stjärnor. Efter cirka tio tusen år bildas en embryostjärna, kallad en protostar, i mitten av den täta regionen som ger ut värme och ljus. När det blir tillräckligt varmt för att upprätthålla kärnfusion, blir det en riktig stjärna.

Huvudbilden visar Herschel-fotografiet av Eagle Nebula och röntgeninformation från XMM Newton-teleskopet. Det finns framtida stjärnor inbäddade i mörka filament, och heta unga stjärnor belyser redan nebulosan för att producera två ljusa regioner.

Men hur såg Herschel igenom dammet när andra instrument inte kunde?

Våra ögon kan inte se igenom damm, och inte heller kan teleskop som upptäcker synligt ljus. Men ljus kommer i många våglängder som är osynliga för våra ögon, inklusive de längre våglängderna för infraröd och submillimeter. Dessa kan tränga igenom damm och se också den kallare delen av universum, till exempel de stjärnbildande regionerna, som strålar vid dessa våglängder.

Jordbaserade teleskop kan inte upptäcka detta ljus eftersom vår atmosfär absorberar det. Herschels känsliga instrument kunde dock se hela spektrumet för den långa infraröda och submillimeterstrålningen, det första teleskopet som gjorde det.

Herschel lanserades i maj 2009 av European Space Agency (ESA), det största teleskopet som någonsin skickats in i bana. Vid 3,5 meter (cirka elva och en halv fot) är huvudspegeln 0,9 meter (nästan tre fot) större i diameter än Hubble Space Telescope.

Teleskopet kallades efter William och Caroline Herschel. De var tyskfödda, men bodde i England på sjuttonde och artonde århundradet. William var upptäckaren av planeten Uranus och även av infraröd strålning. Med hjälp av sin syster Caroline lade han grunden för modern astronomi. Caroline, som var den första kvinnan som krediterades med upptäckten av en komet, fick sin bror intresserad av nebulosor. Tillsammans undersökte de himlen och katalogiserade nebulorna på den norra halvklotet.

Herschel Space Observatory hade observerat lågtemperaturobjekt för att hjälpa oss att förstå bland annat hur stjärnor och galaxer bildas och utvecklas och nebulärens kemi. Den 29 april 2013 slutade uppdraget när det infraröda observatoriet slutligen uttömde sitt heliumkylvätska.