En infraröd bild med falska färger av det infraröda mörka molnet som kallas "ormen" som ses av IRAC-kameran på rymdteleskopet Spitzer. Astronomer har tagit fram en ny katalog med IRDC:er från IRAC:s himmelundersökningsbilder med hjälp av en ny beräkningsbaserad sök-och-detektionsalgoritm. (Blå prickar är stjärnor som är relativt opåverkade av damm, medan de röda prickarna är unga stjärnor inbäddade i molnet). Kredit:NASA, JPL-Caltech/S. Carey (SSC/Caltech)
Infraröda mörka moln (IRDC) är mörka fläckar av kallt damm och gas som ses på himlen mot det ljusa diffusa infraröda skenet av varmt damm i vår galax. Dessa IRDC, massiv och rik på molekyler, är naturliga platser för stjärnfödelse - en av huvudorsakerna till att astronomer aktivt studerar dem. IRDC upptäcktes först av två tidiga infraröda rymduppdrag, det infraröda rymdobservatoriet och Midcourse Space Experiment, men IRAC-kameran på Spitzer revolutionerade fältet med sin dramatiskt förbättrade känslighet och rumsliga upplösning. IRAC hade genomfört flera undersökningar av Vintergatan innan de stängdes av förra februari, och astronomer har använt de infraröda bilderna för att identifiera och analysera egenskaperna hos IRDC. Submillimeter Array och ALMA-anläggningarna, arbetar med hög känslighet och upplösning vid submillimetervåglängder där den kalla molekylära gasen kan karakteriseras, har gjort det möjligt för astronomer att följa upp dessa nyupptäckta källor och att bestämma gastemperaturerna, tätheter och rörelser, leder till framsteg i vår förståelse av de tidigaste stadierna av stjärnbildning i dessa stellar plantskolor.
En fråga som begränsar forskningen har varit bristen på en uppdaterad katalog över IRDC. Det finns tre huvudsakliga svårigheter:IRDC-storlekar kan variera mycket, från de som är mycket utsträckta (mer än ett ljusår i storlek) till andra som är över hundra gånger mindre (och naturligtvis är deras avstånd nyckeln till deras kantiga utseende), deras former är vanligtvis oregelbundna och dåligt definierade, och inte minst finns de ofta i komplexa regioner med hundratals andra källor. Att leta efter dem i Vintergatan har varit en svår uppgift.
CfA-astronomerna Jyothish Pari och Joe Hora har precis slutfört en ny katalog med IRDC som innehåller 18, 845 objekt extraherades från IRAC:s infraröda bilder med hjälp av en ny datoralgoritm som de utvecklade som använder kontursökning och neurala nätverksmetoder. Tekniken skannar bilderna efter molnens mörka kanter och slutna konturer, och utvärderar tillförlitligheten av detekteringarna i en automatiserad, objektiv teknik som skulle kunna utvidgas till att användas med andra undersökningar. Resultaten av den nya katalogen stämmer väl överens med tidigare resultat, men förutom att hitta många fler objekt innehåller den nya katalogen fler IRDC:er i lågkontrastområden och bekräftar också (som förväntat) att många av de tidigare identifierade IRDC:erna faktiskt består av två eller flera mindre objekt.
