Obserwacje obłoku, w którym formują się nowe gwiazdy, dokonane przy użyciu teleskopu VLT (Very Large Telescope), ukazały pierścień w promieniowaniu podczerwonym wokół powstającej gwiazdy. Na zdjęciach widoczne były także dżety, które emanowały z młodego obiektu i kolidowały z otaczającą go chmurą.

Ciemny i mały obłok międzyplanetarny o nazwie DC303.8-14.2 jest ulokowany w wewnętrznej części Drogi Mlecznej. Można go dostrzec, patrząc w kierunku Kameleona, gwiazdozbioru nieba południowego. Składa się on z pyłu i gazu. Astronomowie sklasyfikowali go jako zwykły przykład obłoku.

Jak inne tego typu obiekty, obłok ten daje życie nowym gwiazdom. Kilka lat temu obserwacje tego regionu w promieniowaniu podczerwonym przy użyciu satelity IRAS pozwoliły wykryć obecność nowo rodzącej się gwiazdy w jego centrum. Późniejszych obserwacji obiektu przy użyciu znajdującego się w Chile teleskopu Swedish ESO Submillimetre Telescope (SEST) dokonał fiński astronom Kimmo Lehtinen. Odkrył on, że DC303.8-14.2 zapada się pod wpływem własnej grawitacji, w wyniku czego miała powstać wkrótce nowa gwiazda zrodzona z pyłu i gazu obłoku.

Dodatkowe obserwacje emisji tlenku węgla przy użyciu SEST pokazały silny wypływ materii z gwiazdy. Niewielka część gazu, która spada bezpośrednio na centrum obiektu, zostaje wyrzucona z powrotem w otoczenie przez strumienie polarne.

Zdjęcie po lewej przedstawia mgławicę DC303.8-14.2 w świetle czerwonym. Zdjęcie zrobiono na falach o długości 700 nm. Wielkość obszaru na zdjęciu to 20 minut na 20 minut czyli około 50 procent powierzchni Księżyca w pełni. Cząstki pyłu z obłoku odbijają światło gwiazd, co powoduje, że obłok wydaje się jaśniejszy niż sąsiedni obszar nieba.

Zróżnicowana jasność obiektu zależy głównie od trzech czynników związanych z pyłem. Po pierwsze, różnice jasności spowodowane są różną gęstością pyłu w obłoku, co związane jest z odległością od centrum. Jasność zależy także od ilości światła które jest odbite przez cząsteczki, a trzeci czynnik związany jest z kierunkiem, w którym światło jest odbijane – zależy to od kształtu cząsteczek i ich ustawienia.

Zadziwiające jest to, że zdjęcie w świetle czerwonym wskazuje, że najjaśniejszy obszar obiektu DC303.8-14.2 nie występuje tam, gdzie jest najwięcej pyłu. Zamiast tego, przyjmuje on postać jasnego pierścienia. Pierścień ten to region, w którym światło z gwiazd znajdujących się za obłokiem jest redukowane 3 do 5 razy, podczas przejścia przez obłok i gdzie zdolność rozpraszania światła przez cząsteczki pyłu jest najwyższa.

Kimmo Lehtinen i jego zespół złożony z fińskich i duńskich astronomów, aby przestudiować obłok DC303.8-14.2 szczegółowo, zbadał go w podczerwieni przy użyciu instrumentu ISAAC znajdującego się na teleskopie VLT ANTU w ESO Paranal Observatory w Chile. Przy dobrych warunkach obserwacyjnych zbadali oni obiekt w długościach fal 1,25 , 1,65 oraz 2,17 mikrometra. Otrzymane zdjęcia połączyli w mozaikę widoczną na zdjęciu w centrum i z prawej strony.

Środkowe zdjęcie pokazuje centrum obłoku zarejestrowane przy użyciu fal o długości 1,65 mikrometra. Widoczny jest w centrum jasny pierścień, który po raz pierwszy został zaobserwowany w świetle podczerwonym w tego typu obiektach.

Pierścień ten jest mniejszy, kiedy oglądamy go w świetle podczerwonym niż gdy dostrzegamy go w świetle widzialnym. Związane jest to z mniejszą absorpcją przez cząsteczki pyłu światła podczerwonego niż światła widzialnego. Łatwiej więc zaobserwować pierścień “podczerwony” w miejscach gdzie gęstość pyłu zwiększa się czyli bliżej centrum.

Podobne pierścienie udało się otrzymać przy użyciu 1,25 i 2,17 mikrometrowych fal. Jak oczekiwano, pierścienie te były innych wielkości. W ten sposób, obserwując obłok w różnych długościach fal i widząc za każdym razem różnej wielkości jasny pierścień, naukowcy mogą określić wewnętrzną strukturę obiektu. W przypadku DC303.8-14.2 okazało się, że gęstość pyłu w centrum jest tak duża, że każda wiązka światła wypuszczona przez nowo powstającą gwiazdę, będzie przyćmiona około 1000 razy, zanim wydostanie się z obłoku.

Ku zdziwieniu astronomów, podczas obserwacji pierścienia przy użyciu fali o długości 2,17 mikrometra, udało im się dostrzec kilka dżeto-podobnych i węzłowatych struktur (zdjęcie z prawej strony). Regiony te to prawdopodobnie miejsca, gdzie gaz wyrzucony przez młody gwiezdny obiekt tworzy strefy gorącego, sprężonego wodoru. Struktury te zwane są przez astronomów obiektami Hebriga-Haro.

Autor

Zbigniew Artemiuk