En grupp astronomer från Toruń i Polen har framgångsrikt genomfört en undersökning av Vintergatans planet. De sökte efter gasmoln, där det fanns en maserförstärkning av OH-molekylen. De såg sju nya källor - var och en av dem för forskare närmare processen genom vilken massiva stjärnor föds. "Det är som att lyssna på surret från en mygga under en högljudd konsert, " observationer bakom scenen rekapituleras av prof. Anna Bartkiewicz.

Framgången för den Toruń-baserade gruppen av astronomer beskrivs i den prestigefyllda Astronomi och astrofysik . Artikeln "En sökning efter OH 6035 MHz-linjen i stjärnbildande områden med hög massa, " utarbetad av prof. dr. habil. Marian Szymczak, dr. Paweł Wolak, dr. habil. Anna Bartkiewicz, NCU Prof. från Fysiska fakulteten, Astronomi och informatik och doktorander:Michał Durjasz och Mirosława Aramowicz från University of Wrocław, antogs för publicering i tidskriften.

Publikationen är resultatet av många månaders observationer av strålning som kommer från Vintergatans plan, nämligen från spiralarmarna i vår galax, där mycket är viktigt, damm och gas samlas. Det är under sådana förhållanden som massiva stjärnor föds.

Komplex process

I början är det värt att notera att bildandet av stjärnor med hög massa är en komplex process, mindre erkänd av forskare än bildandet av stjärnor av soltyp. En massiv stjärna i dess tidiga utvecklingsstadium kan inte ses – forskare har inte verktygen för lämplig upplösning. Det är alltså bara radioteleskop som står till astronomernas förfogande.

En ung stjärna, eller bara den framväxande, är omgiven av en kokong av materia, så vi kan helt enkelt säga att det är en riktig kemisk "fabrik". Vi kan hitta ett stort antal molekyler, inklusive metanol, den mest grundläggande alkoholen, vars observationer vi har fokuserat på, " förklarar prof. Anna Bartkiewicz.

I kokongen av damm och gaser, det finns ett maserutsläpp. Detta kan jämföras med en diodindikator - en laser. Förutom att lasern förstärks av ljus och masern av mikrovågor. Och det är strålningen som astronomer kan observera.

"Olika typer av partiklar skickar ut radiovågor på sina egna frekvenser och det är så vi kan känna igen dem. T.ex. partiklar av metanol och vattenånga lyser vid 6,7 GHz respektive 22 GHz, vilket motsvarar våglängder på 4,5 cm och 1,3 cm. Vi kan säga att vi ser färger, " förklarar Michał Durjasz. "Vi ställer in lämplig frekvens för en given fråga och sedan kan vi observera den enda som intresserar oss. I vår senaste forskning, vi ställer in frekvensen på 6, 031 GHz i 6, 035 GHz."

Tidigare, metoden att söka efter metanol var annorlunda - du skannade Vintergatan 'centimeter för centimeter, " och om du upptäckte upptäckten, sedan stoppade astronomerna sina observationer i just det området under en längre tid.

Månader av observationer

"I dag, vi känner redan igen stjärnbildande områden, så att vi kan fokusera på att söka efter molekylen vi är intresserade av vid rätt frekvens, " förklarar prof. Bartkiewicz.

Forskarna från Toruń hade tillbringat många månader med att observera dessa områden, letar efter även de minsta metanolmasrar. Sedan, en idé kom från prof. Marian Szymczak.

Liknande analyser av himlen har utförts över hela världen - det finns flera team som har sysslat med detta, till exempel i södra Afrika, Storbritannien och Australien. Det bör noteras att centret i Toruń förtjänade en hel del meriter inom detta område - det var vid NCU Institute of Astronomy i Piwnice som många källor har upptäckts på den norra himlen som inte tidigare hade upptäckts. Nyligen, dock, ingen har gjort en så omfattande och detaljerad genomgång av alla tillgängliga källor.

"Vi använde vårt 32-meters radioteleskop rt4 för att samla in data. En ny mottagare användes för att fånga upp vågor av denna frekvens. Det är värt att notera att den byggdes i Piwnice, vid den tidigare institutionen för radioastronomi, där våra ingenjörer byggde den. Särskilda förtjänster bör tillskrivas Eugeniusz Pazderski, vem designade den, " säger Dr. Wolak. "Mottagare på våra radioteleskop liknar delvis de som används i hemradioapparater, Den största skillnaden är att vi inte kyler dessa hushållsapparater till mycket låga temperaturer — inte ens till -265°C. En sådan procedur förbättrar definitivt deras effektivitet."

Astronomer började med att sammanställa en lista över alla tillgängliga källor på den norra himlen. Sedan, de som kunde observeras genom radioteleskopet i Piwnice valdes ut ur databasen med cirka tusen områden. Totalt, 445 föremål studerades i detalj.

"Det var riktigt svårt, systematisk, ofta repetitivt arbete, tar mycket tid och kräver tålamod, " säger Durjasz. "Det var inte bara tid som behövdes, men också rätt förutsättningar."

Månader av observationer av 445 områden med stjärnbildning har varit framgångsrika - astronomer har upptäckt att 37 av dem visar utsläpp, vilket betyder att de har hittat OH-molekylen där.

"Det visade sig att sju källor är helt nya - ingen hade sett och registrerat dem tidigare, " säger Bartkiewicz. "Sammantaget, vår upptäcktsframgång var 6,9 %. Det kan verka väldigt lite, för vissa kan en sådan effekt vara nedslående. Vårt arbete med radioteleskopet kan jämföras med att lyssna på en mygga som surrar under en högljudd konsert."

Ytterligare utforskning av unga massiva stjärnor, speciellt de nyupptäckta, väntar Toruń-astronomerna. De planerar också att skapa exakta kartor över områdena där stjärnorna bildas. De planerade aktiviteterna, och de uppgifter som redan har samlats in, kommer att vara viktigt för en bättre förståelse av de fysiska förhållandena för dessa objekt och kommer att ge mycket information om deras magnetfält.

"I sinom tid, massiva stjärnor kommer att bli supernovor, svarta hål, kärnorna i nästa generation av stjärnor, eller massiva element som ger liv som vi känner det. Och vi vet fortfarande inte hur en sådan stjärna föds, vi vet inte dess ursprung. Självklart, det finns många teorier, men det är svårt att undersöka dem, det är därför vi använder alla verktyg som finns tillgängliga för oss, och änsålänge, radioteleskop har bevisat sitt värde, " förklarar Dr. Wolak.