Туманність Омега (Мессьє 17), також відома як туманність Лебедя через виразний зовнішній вигляд, є однією з найбільш відомих туманностей у нашій галактиці. Розташована приблизно в 5500 світлових років від Землі в сузір'ї Стрільця, ця туманність також є однією з найяскравіших та наймасовіших зореутворюючих районів Чумацького Шляху. На жаль, туманності дуже важко вивчити через те, як їх хмари пилу та газу затьмарюють їх інтер’єри.
З цієї причини астрономи змушені досліджувати туманності на невидимій довжині хвилі, щоб отримати краще уявлення про їх макіяж. Використовуючи Стратосферну обсерваторію інфрачервоної астрономії (SOFIA), команда вчених NASA нещодавно спостерігала туманність Лебедя на інфрачервоній довжині хвилі. Те, що вони знайшли, показало багато про те, як ця туманність і зоряний розплідник розвивалися з часом.
Щоб було зрозуміло, вивчення туманностей, що утворюють зірки, як М17, не є простим завданням. Для початку він значною мірою складається з гарячого газу водню, який висвітлюється найгарячішими зірками, розміщеними всередині нього. Однак його найяскравіші зірки можна важко побачити безпосередньо, оскільки вони розміщені в коконах щільного газу та пилу. Його центральна область також дуже яскрава до того, що зображення, зняті у видимій довжині хвилі світла, стають перенасиченими.
Таким чином, цю туманність та наймолодші зірки, які живуть глибоко всередині неї, слід спостерігати на інфрачервоній довжині хвилі. Для цього дослідницька група спиралася на інфрачервону камеру слабких об'єктів для телескопа SOFIA (FORCAST), який є частиною спільного телескопа NASA / DLR SOFIA. Цей телескоп розміщений на борту модифікованого літака Boeing 747SP, який регулярно пролітає на висоту від 11600 до 13700 м (38000 до 45 000 футів) для здійснення спостережень.
Ця висота розміщує SOFIA в стратосфері Землі, де вона піддається атмосферному впливу на 99% менше, ніж наземні телескопи. Як пояснив Вангі Лім, вчений Асоціації космічних досліджень університетів (USRA) при Науковому центрі SOFIA Науково-дослідного центру НАТО в Еймсі, пояснив:
«Туманність сучасності зберігає таємниці, які розкривають її минуле; нам просто потрібно вміти їх розкривати. SOFIA дозволяє нам це зробити, щоб ми могли зрозуміти, чому туманність виглядає так, як вона є сьогодні ».
Завдяки інструменту FORCAST SOFIA команда змогла пробити вуаль Туманності Лебедя, щоб виявити дев'ять невідомих раніше протостарів - райони, де хмара туманності руйнується, щоб створити нові зірки. Крім того, команда підрахувала вік різних регіонів туманності та визначила, що вони формуються не відразу, а через кілька поколінь зіркового утворення.
Вважається, що центральний регіон, оскільки він є найдавнішим і найбільш розвинутим, сформувався спочатку, а потім північний і південний райони відповідно. Вони також зазначили, що хоча північна область старша за південний регіон, радіація та зоряний вітер попередніх поколінь зірок порушували там матеріал, тим самим не даючи йому руйнуватися, утворюючи нове покоління зірок.
Ці спостереження становлять прорив для астрономів, які протягом десятиліть намагаються дізнатися більше про зірки всередині туманності Лебедя. Як передав Джим Де Буйзер, старший науковий співробітник Наукового центру SOFIA, сказав:
«Це найбільш детальний вигляд туманності, яку ми коли-небудь мали на цих довжинах хвиль. Це перший раз, коли ми можемо побачити деяких наймолодших, масивних зірок і почати по-справжньому розуміти, як вона перетворилася на знакову туманність, яку ми бачимо сьогодні ».
По суті, масивні зірки (на зразок туманності Лебедя) виділяють стільки енергії, що вони можуть впливати на еволюцію цілих галактик. Однак лише 1% усіх зірок - це величезна кількість, це означає, що астрономи мають дуже мало можливостей вивчити їх. І хоча інфрачервоні огляди цієї туманності були зроблені перед використанням космічних телескопів, жоден з них не виявив такого ж рівня деталізації, як SOFIA.
Складене зображення вище демонструє те, що захопила SOFIA, а також дані з космічного телескопа Гершель та Спітцер, що показують червоний газ у його краях (червоний) та біле зіркове поле відповідно. Сюди входили ділянки газу (показані синім кольором вище), які нагріваються масивними зірками, розташованими поблизу центру, та хмарами пилу (показані зеленим кольором), які прогріваються існуючими масивними зірками та сусідніми новонародженими зірками.
Спостереження також є значущими, як як Шпіцер, Прем'єр-інфрачервоний телескоп NASA більше 16 років, планується вийти на пенсію 30 січня 2020 року. Тим часом СОФІЯ продовжить досліджувати Всесвіт у середніх і дальних інфрачервоних довжинах хвиль, які недоступні для інших телескопів . У найближчі роки до нього приєднаються Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) та Інфрачервоний оглядовий телескоп з широким полем (ПЕРШИЙ).
Дізнавшись більше про склад і еволюцію туманностей, астрономи сподіваються на краще розуміння формування зірок і планет, хімічної еволюції галактик та ролі магнітних полів у космічній еволюції.
