Cygnus-X har flera gasmoln. Var är de? Kredit:Boston University
Medan han stirrade på en flerfärgad bild av fyra överlappande moln i stjärnbilden Cygnus, en nordlig konstellation på Vintergatans plan, trodde astronomiprofessor Dan Clemens att han såg en skål med trefärgad spagetti.
Clemens och hans team studerade ursprunget till massiva protostjärnor – stjärnor som så småningom kommer att lysa starkare än tusen solar – gömda bakom ett mörkt band av moln och damm, men först behövde de veta om molnen runt dem kolliderade eller interagerar. Han insåg att det kunde finnas svar i pastaformer.
"Vi ville se om molnen var i olika lager, som platta nudlar i lasagne - med lagren som såg ut att överlappa himlen, men i verkligheten belägna långt, långt ifrån varandra längs siktlinjen - eller om molnen var gjorda av trassliga filament, som spagetti," sa Clemens. "Vilken pasta ligger framför vilken pasta? Finns det separata högar av pasta, eller är de samverkande högar av pasta som gör att stjärnor bildas? Om molnen är väl åtskilda från varandra längs siktlinjen, utan interaktioner mellan molnen, då är lasagnemodellen bäst. Men om flera moln eller filament blandas ihop och möjligen interagerar eller kolliderar, så är spagetti rätt pastamodell."
Finns molnen i distinkta lager, som platta nudlar i lasagne? Eller består molnen av filament som trasslar ihop sig, som spagetti? Kredit:Boston University
För att testa för skiktning, mätte Clemens team molnavstånd med hjälp av observationer och mätningar från Boston Universitys Perkins Telescope Observatory (PTO) i norra Arizona; Stratosfärobservatoriet för infraröd astronomi (SOFIA), ett gemensamt projekt av NASA och den tyska rymdorganisationen; och Europeiska rymdorganisationens Gaia-satellit. De tittade också på japanska radiokartor.
Gaia tillhandahåller avstånd till många stjärnor, och NIR-data talar om för oss om en stjärna är framför eller bakom ett gasmoln. För att lokalisera avståndet för varje moln, letade BU-teamet efter hopp i NIR-polariseringen, som kommer från molndammkorn som interagerar med magnetfält; samt rodnad av Gaia-stjärnorna, när stjärnljuset som passerar genom molnen blir svagare och rödare när något ljus absorberas eller sprids av dammkornen.
Resultaten, som Clemens presenterade vid en postersession vid American Astronomical Societys möte måndagen den 13 juni, visar att den stjärnbildande regionen Cygnus domineras av ett massivt gasmoln – 5 500 ljusår bort – och att andra, mindre- massiva moln är belägna närmare oss – 4 700, 3 300 och 2 400 ljusårs avstånd – och är därför troligen inte inblandade i den nuvarande omgången av stjärnbildning. Molnen är åtskilda av stora avstånd – 800 ljusår är den minsta separationen – medan molnen på himlen bara sträcker sig över 30 till 80 ljusår.
Svaret, säger Clemens, är lasagne. Kredit:Boston University
Nu när teamet vet att molnen är åtskilda, sa Clemens, kan de vända SOFIA-utrustningen mot det stjärnbildande området utan att oroa sig för signaler från andra moln och fortsätta att utforska hur de massiva protostjärnorna i Cygnus skapades.
"Molnen är väl åtskilda och i distinkta lager," säger Clemens. "Så, lasagne är det rätta svaret, men med mycket ricottaost mellan lagren. Det betyder att vi nu kan isolera var varje moln bildar stjärnor, vilka magnetfältsegenskaperna är och om spagettifilamenten använder magnetfält för att transportera material till platserna för stjärnbildande." + Utforska vidare
