Das SOFIA Airborne Observatory der NASA überwacht die Sternentstehung in der Nähe des Zentrums der Galaxie

Sophia fliegt bei einem Testflug mit geöffneter Teleskoptür über die schneebedeckten Berge der Sierra Nevada. Sophia ist eine modifizierte Boeing 747SP. Bildnachweis: NASA/Jim Ross

Der Blick auf die ionisierten Kohlenstoffemissionen von Schütze B liefert wichtige Informationen über die Sternentstehung in unserer Galaxie und darüber hinaus.

Schütze oder Sgr B ist eine Wolke aus Gas und Staub in der Nähe des Zentrums von Milchstraße Es ist eine der hellsten Quellen in der Zentralen Molekularzone – einer riesigen, dichten Gasregion im Zentrum unserer Galaxie, in der sehr hohe Sternentstehungsraten und turbulente Wolken molekularen Gases auftreten. Weniger als 27.000 Lichtjahre entfernt ist Sgr B relativ nahe, was es zu einem nützlichen Untersuchungsgebiet macht, sowohl als Proxy für das Verständnis anderer Galaxien im gesamten Universum als auch für das Verständnis des Zentrums unserer eigenen Galaxie.

Insbesondere die Überwachung der Konzentration von ionisiertem Kohlenstoff in einer Molekülwolke wie Sgr B ist eine wirksame Methode, um die Eigenschaften des Systems, einschließlich des Grades der Sternentstehung, zu überprüfen.

Verwenden SophiaDeutschlands aktualisierter Terahertz-Frequenz-Astronomie-Empfänger oder upGREAT, ein Forscherteam, hat die ionisierten Kohlenstoffeigenschaften von Sgr B abgebildet Gasdynamik verstehen Im Zentrum unserer Galaxie. Die schnellen Bildgebungsfunktionen und die detaillierte Geschwindigkeitsauflösung von UpGREAT waren für die Studie, die Teil einer größeren Untersuchung des Gebiets ist, von entscheidender Bedeutung.

Links: Ein Bild der Sagittarius-B-Region im Zentrum der Galaxie, aufgenommen mit dem SOFIA FORCAST-Instrument, zusammen mit Bildern vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA und dem Herschel-Weltraumobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation. Rechts: Dichtelinien des ionisierten Kohlenstoffs im Bogenbereich b. Das Streifenmuster ist ein Scan-Artefakt aufgrund der Bewegung des Teleskops. In beiden Tafeln zeigen Kreuze die Positionen der drei sternbildenden Kerne von Sagittarius B2 an. Bildnachweis: Links: NASA/SOFIA/JPL-Caltech/ESA/Herschel; Rechts: Harris et al. , 2021

Unter einer Reihe von Befunden stellen die Astronomen fest, dass die konstante Kohlenstoffemission von Sgr B darauf hinweist, dass die gesamte Region physikalisch verbunden ist, was sie zu einer einzigen zusammenhängenden Struktur von etwa 34 mal 15 Parsec oder etwa 111 mal 49 Lichtjahren macht. Es ist räumlich komplex und besteht aus Bögen und Kämmen, die einer umfangreichen turbulenten Bewegung unterliegen.

Durch den Vergleich der Helligkeit verschiedener Emissionslinien erhielt die Gruppe eine Schätzung des Anteils der ionisierten Kohlenstoffemission aus Regionen, die von ionisiertem Wasserstoff dominiert werden, im Vergleich zu Emission aus Regionen mit Photodissoziation, die durch fern-ultraviolette Photonen von massereichen Sternen erzeugt werden.

Bemerkenswert ist, dass die drei sternbildenden Kerne von Sagittarius B2 innerhalb von Sgr B keine ionisierenden Kohlenstoffemissionen aufweisen, was in extremen Sternentstehungsregionen ungewöhnlich ist. Es scheint sich innerhalb einer schmalen, dunklen Staubspur zu befinden, die physisch und vor dem Rest des Gebiets leicht voneinander entfernt zu sein scheint – obwohl es zum größten Teil dynamisch verbunden bleibt. Dies könnte die Kontroverse über den Ursprung der Sternentstehung in Sgr B beantworten – dunkle Staubspuren wurden mit der Kollision von Wolken und Wolken in Verbindung gebracht und sind ein häufiges Zeichen für den schockinduzierten Sternentstehungskatalysator. Diese Möglichkeit steht auch im Einklang mit der Tatsache, dass in Sgr B mehrere Sternentstehungsstadien nebeneinander existieren, wobei eine kürzliche Explosion der Sternentstehung in Sgr B höchstwahrscheinlich auf eine Art Auslöser hinweist.

„Atomregionen von Galaxien sind wunderbare Orte, und das relativ nahe Zentrum der Galaxie ermöglicht es uns, ihre Gaswolken, Sterne und Schwarzes Loch „Viel detaillierter, als wir es in jeder anderen Galaxie bekommen können“, sagte Andrew Harris, Astronom an der University of Maryland und Hauptautor der Forschungsarbeit. „Die Sophia-Ergebnisse, die wir in unserem amerikanisch-deutschen Projekt gefunden haben, vereinen sich mit denen, die bei Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums mit Teleskopen auf der ganzen Welt und im Weltraum gemacht wurden, und ermöglichen es uns, nicht nur unsere eigene Galaxie, sondern auch unsere andere Galaxie besser zu verstehen.“

Sophia ist ein Joint Venture von NASA Das DLR der Deutschen Weltraumorganisation. Das DLR stellt das Teleskop, die planmäßige Flugzeugwartung und weitere Unterstützung für die Mission bereit. Das Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley leitet das Sophia Science and Missions Program in Zusammenarbeit mit dem Universities Space Research Consortium mit Sitz in Columbia, Maryland, und dem Deutschen Sophia Institut der Universität Stuttgart. Das Flugzeug wird vom Armstrong Flight Research Center der NASA, Gebäude 703, in Palmdale, Kalifornien, gewartet und betrieben.