プランクからの新しい画像は星形成プロセスを明らかにします

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ほとんどの生まれたばかりの星はガスと塵の毛布の下に隠されていますが、プランク宇宙観測所は、そのマイクロ波の目で、シュラウドの下を覗いて星形成についての新しい洞察を提供します。プランクチームによってリリースされた最新の画像は、天の川の2つの異なる星形成領域を明らかにし、驚くほど詳細に、作業中のさまざまな物理的プロセスを明らかにします。

Planckは9つの異なる波長を「見る」ことで、オリオン座とペルセウス座の星形成領域を調べました。上の画像は、オリオン星雲の領域にある星間物質を示しています。この領域では、星が活発に多数形成されています。 「プランクの非常に広い波長範囲の威力は、これらの画像からすぐに明らかになります」と、プランクの共同研究者であるカーディフ大学のピーターアデは言いました。 「ここで見られる赤いループはバーナードのループであり、それがより長い波長で見えるという事実は、それが星間ダストではなく、ホットエレクトロンによって放出されていることを私たちに教えています。さまざまな排出メカニズムを分離する能力は、プランクの主な使命の鍵です。」

下の比較可能な一連の画像は、ペルセウス座の近くに形成されている星の数が少ない領域を示しており、Planckで取得した画像から星間物質の構造と分布を抽出する方法を示しています。

プランクの敏感な装置が観測する波長では、天の川は空の広い領域にわたって強く放射します。この放出は主に4つのプロセスから発生します。各プロセスはPlanckを使用して分離できます。プランクは、約1センチメートルという最も長い波長で、銀河の磁場と相互作用する高速電子によるシンクロトロン放射の分布をマッピングします。数ミリメートルの中間波長では、放出は、新しく形成された星によって加熱されるイオン化ガスによって支配されます。 Planckは、約1ミリメートル以下の最も短い波長で、星間塵の分布をマッピングします。これには、崩壊の最終段階で最も冷たいコンパクトな領域を含む、新しい星の形成が含まれます。

「プランクの本当の力は、私たちが初めて3つの前景のもつれを解くことができる高周波および低周波装置の組み合わせです」と、マンチェスター大学の天体物理学センターのジョドレルバンクセンターのリチャードデイビス教授は述べました。 「これはそれ自体に関心がありますが、宇宙マイクロ波背景をはるかにはっきりと見ることもできます。」

形成されると、新しい星は周囲のガスとダストを分散させ、それら自身の環境を変えます。星の形成とガスやダストの分散の間の微妙なバランスが、特定の銀河が作る星の数を調整します。重力、ガスとダストの加熱と冷却、磁場など、多くの物理プロセスがこのバランスに影響を与えます。この相互作用の結果として、素材は並べて共存する「フェーズ」に再編成されます。 「分子雲」と呼ばれる一部の領域には、高密度のガスとダストが含まれ、「巻雲」と呼ばれる他の領域(地球上に存在するかすかな雲のように見える)には、より拡散した物質が含まれます。

プランクはこのような広範囲の周波数を調べることができるため、初めて、すべての主要な放出メカニズムに関するデータを同時に提供できるようになりました。宇宙マイクロ波背景の研究に必要なプランクの広い波長範囲は、星間物質の研究にとっても重要であることが証明されています。

「プランクの地図は本当にすばらしいです」とマンチェスター大学のクライヴディキンソン博士は語った。 「これらは刺激的な時代です。」

Planckは、100-857 GHzの周波数帯域(波長3mmから0.35mm)を含むその高周波数計測器(HFI)と、30-70 GHzの周波数帯域を含む低周波数計測器(LFI)で空をマッピングします(波長10mmから4mmの)。

Planckチームは2010年半ばに最初の全天観測を完了します。宇宙船は2012年の終わりまでデータを収集し続け、その間に4回のスカイスキャンを完了します。主な宇宙論の結果に到達するには、約2年間のデータ処理と分析が必要です。処理されたデータの最初のセットは、2012年末に向けて世界中の科学コミュニティが利用できるようになります。

出典:ESAおよびカーディフ大学

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