Sondowanie ośrodka międzygwiazdowego w kosmosie
Obserwatorium Kosmiczne Herschela, supernowoczesne laboratorium Europejskiej Agencji Kosmicznej, jest wyposażone w największy i najpotężniejszy teleskop na podczerwień kiedykolwiek wystrzelony w kosmos. To pierwsze obserwatorium kosmiczne badające pełne spektrum od skrajnych zakresów podczerwieni do fal submilimetrowych. Dzięki obserwacjom teleskopu Herschela naukowcy pracujący w projekcie SYNISM ("The dust-gas synergy in the ISM") byli w stanie dogłębnie zbadać ośrodek międzygwiazdowy. Około 99% ośrodka międzygwiazdowego stanowi gaz złożony z atomów i molekuł, a jedynie 1% to drobne cząstki materii stałej pyłu. Pył ten odgrywa kluczową rolę w procesach regulujących powstawanie gwiazd oraz w syntezie złożonych cząsteczek obecnych w przestrzeni kosmicznej. Jest on jednak ewoluującym składnikiem ośrodka międzygwiazdowego, a ewolucja ta jest ściśle związana z warunkami fizycznymi panującymi w gazie. To właśnie ze względu na tę wzajemną zależność prowadzenie badań nad gazem i pyłem było dotychczas tak trudne. Cząsteczki pyłu absorbują widoczne i ultrafioletowe światło, rozgrzewając się i promieniując światłem podczerwonym i submiilimetrowym, które można teraz obserwować za pomocą teleskopu Herschela. Wykorzystując niestosowane dotąd długości fal, naukowcy z projektu SYNISM byli w stanie dostrzec zjawiska leżące poza zasięgiem innych obserwatoriów. Udało im się zwłaszcza przeprowadzić obserwacje regionów fotolizy na bezprecedensowym poziomie szczegółowości. Te obszary ośrodka międzygwiazdowego położone są na skraju obłoków molekularnych, tj. gęstych regionów, w których formują się gwiazdy, i są źródłem większości promieniowania podczerwonego emitowanego przez ośrodki międzygwiazdowe. Struktury takie jak włókna znajdujące się w pobliskich regionach fotolizy dają się łatwo obserwować dzięki przestrzennej rozdzielczości teleskopu Herschela. Przy pomocy detektorów Herschela, naukowcom z projektu SYNISM udało się poznać ten symbiotyczny system. Warunki fizyczne panujące wokół drobnych struktur w regionach fotolizy zostały zidentyfikowane dzięki obserwacjom linii emisji będących "odciskami palców" atomów i molekuł. Uczeni wykorzystali także modele teoretyczne do interpretacji obserwowanych linii spektralnych i porównania ich z widmem emitowanym przez pył. Naukowcy powiązali zmiany właściwości fizycznych gazu ze zmianami zachodzącymi w pyle w gęstym ośrodku międzygwiazdowym, w którym powstają gwiazdy. Wyniki projektu SYNISM poszerzają naszą wiedzę o procesach ewolucji galaktyk.
Słowa kluczowe
Ośrodek międzygwiazdowy, Herschel, teleskop na podczerwień, regiony fotolizy, chmury molekularne, gwiazda, drobne struktury, linie emisji, pył
