Univerzum-Galaxy
Univerzum-Galaxy
Menü
 
Univerzum
 
Kozmosz
 
Naprendszerünk
 
Hrdetsek
 
Naprendszer

 
Pontos Id
 
Bejelentkezs
Felhasznlnv:

Jelsz:
SgSg
Elfelejtettem a jelszt
 
Adat
Yahoo bot last visit powered by MyPagerank.Net
Msn bot last visit powered by MyPagerank.Net
freestat.hu
 
Hrdets
 
BlogPlusz
Friss bejegyzsek
2012.10.04. 20:02
2012.01.15. 08:44
2012.01.15. 08:32
Friss hozzszlsok
csillagggg: ez csodlatos...
 
Infravrs csillagszat

 

 

Bevezets az infravrs csillagszatba

 A kozmoszrl szerzett tudsunk, informciink legfbb forrsa az elektromgneses sugrzs. Hogy ez nem csak a szemnkkel rzkelhet lthat fnyt jelentheti, arra William Herschel mutatott r 1800-ban. A Nap fnyt prizmval szneire bontva Herschel szrevette, hogy az ismert szivrvnysznek mellett a vrsn tl – ahol az emberi szem mr nem lt fnyt – az odahelyezett hmrk melegedst, elnyelt sugrzst jeleztek. Ennek az esemnynek, az infravrs („vrs alatti”, magyarul gyakran egyszeren h-) sugrzs felfedezsnek emlkre nevezte el az Eurpai rgynksg a 2009 tavaszn felbocstott infravrs-rtvcsvt Herschel-robszervatriumnak.

  Az infravrs sugrzs csak hullmhosszban klnbzik a lthat fnytl. Mg az utbbi a 0,3–0,8 mikromteres sznkptartomnyt fedi le (a kisebb rtk az ibolya, a nagyobb a vrsnek felel meg), addig az infravrs az 1–300 mikromter kztti spektrlis svot jelenti. Ezen bell megklnbztetnk kzeli- (1–2,5 µm), kzp- (3–25 µm) s tvoli-infravrs (60–300 µm) tartomnyokat.

  Az infravrs fnynek mr a felfedezse is egy csillagszati objektum, a Nap megfigyelsvel volt kapcsolatos. Vrhat ezek utn, hogy minden ms csillag is sugroz ebben a sznkptartomnyban, hiszen a tbb ezer–tzezer fokos hmrskletnek megfelel feketetest-sugrzsuknak jelents jrulka van az optikainl hosszabb hullmhosszakon is. A hidegebb csillagok viszonylagosan mg ennl is tbb hsugrzst bocstanak ki, st a Napnl kisebb tmeg vrs trpecsillagok emisszija mr nagyrszt a kzeli-infravrsbe esik. A kzelmltban felfedezett barna trpk (a csillag s a bolyg kztti tmeneti objektumok) is mr inkbb csak itt figyelhetk meg, alacsonyabb hmrskletk (<2000 K) okn. A mg hidegebb exobolygk termikus sugrzsnak cscsa a kzp-infravrs tartomnyba esik, mg a bolygrendszer kls terletein tallhat stksmagok s csillagkrli porkorongok, valamint a csillagkzi porfelhk, amelyek sszesrsdse ltal a csillagok kialakultak, mr a tvoli-infravrsben sugroznak. (Ezen objektumok egy rsze a lthat fnyben is vizsglhat, m csak kzvetett hatsok rvn: kitakarjk a httrcsillagokat, vagy szrjk a rjuk es csillagfnyt.) Mg nagyobb, kozmolgiai tvolsgokra tekintve az n. vrseltolds jelensge miatt a tvoli, s gy az Univerzum ifjkorrl hrt ad galaxisok s csillagok fnye szintn infravrs hullmhosszakon figyelhet meg.

 Elektromgneses sugrzsrl lvn sz, az infravrsben rzkeny mszereknek is a fotonok irnyt, frekvencijt (sznt) s polarizcis llapott kell megmrnik. A detektortechnolgia azonban klnbzik az optikaitl, hiszen az ott elterjedt CCD-kamerk helyett itt ms, pldul germniumalap flvezetket hasznlnak, de hosszabb hullmhosszakon megjelennek a bolomterek is (ezekben az elnyelt foton okozta melegedst mrik egy hre rzkeny ellenlls segtsgvel). A nagy klnbsg azonban az optikai csillagszathoz kpest az, hogy a fldi lgkr teresztse nagyon korltozott, ezrt legjobb a mszereket a lgkrn kvlre vinni. A 20 µm-nl rvidebb hullmhosszakon a lgkr mg bizonyos svokban tengedi a sugrzst, azonban mr e svokban is csak a Fld legszrazabb pontjairl lehet mrni, mivel a f elnyel a vzgz. A fldi infravrs-tvcsvek teht magas hegyeken (Hawaii), sivatagban (Atacama, Chile) illetve a tervek szerint ksbb az Antarktiszon plnek.

 A fldfelszni infravrs-csillagszat (nem szmtva Herschel 1800-as ksrlett) az 1960–70-es vekben kezddtt. Megjegyzend, hogy ezekben a mrsekben nagy gondot okoz a krnyezet – a tvcs, az plet, az szlel csillagsz – okozta httrsugrzs. Az igazi infravrs-rcsillagszat 1983-ban, az IRAS mestersges holddal vette kezdett, amelyet a krnyez hhatsok minimalizlsra folykony hliummal az abszolt 0 fok kzelbe htttek. Br a vrakozs az volt, hogy az infravrs g nagyon hasonl az optikaihoz, hiszen ugyanazok a csillagok sugroznak, ez nem gy trtnt. Mindjrt kezdetben kiderlt, hogy az infravrs gbolt a kzp-infravrs hullmhosszakon szinte nappali fnyessg, mivel a bels-Naprendszert kitlt, az llatvi fny jelensgt is okoz porszemcsk minden irnybl nagy intenzitssal sugroznak. Vratlan volt a kiterjedt, a fldi cirruszokhoz hasonl csillagkzi porfelhk megjelense, s fontos felfedezs volt, hogy sok csillag nem a hmrsklete alapjn vrt Planck-grbnek megfelelen sugroz, hanem annl fnyesebb az infravrsben. Ez a tbbletsugrzs ltalban csillagkrli porkorong vagy burok jelenltre utal. Az IRAS-t kt jabb rtvcs kvette, az Infrared Space Observatory (ISO, 1995–98) s a Spitzer Space Telescope (2003-tl). 2009. mjus 14-n pedig felbocstottk a vilg eddigi legnagyobb infravrs rtvcsvt, a Herschel Space Observatoryt, amelynek 3,5 m tmrj tvcstkre jelenleg a legnagyobb csillagszati fnygyjt fellet a lgkrn tl (tkrtmrje mintegy msflszerese a Hubble-rtvcs 2,4 m-es ftkrnek).

 Mi is valjban az infravrs sugrzs forrsa? Br van nmi hozzjruls a gzatomokbl s molekulkbl is, legnagyobbrszt a porszemcsk termikus sugrzst ltjuk. Ezek a szilikt- vagy grafitalap porszemcsk megtallhatk mind a csillagkzi, mind a csillagkrli trben, a gztmeg kb. 1 %-nak megfelel mennyisgben, legalbbis ott, ahol a hmrsklet 1600 K, a sziliktok prolgsi hmrsklete alatt van. Hidegebb helyeken a szemcskre jgrteg is rakdhat.

  A termikus sugrzson kvl (amely nem tkletesen kveti a feketetest-sugrzs Planck-grbjt, mivel a kis porszemcsk opacitsa s gy emisszivitsa is hosszabb hullmhosszak fel cskken) megfigyelhetk mg sznkpi alakzatok, rezonancik is. Ezek a nagyszm atom jelenlte s klcsnhatsa miatt nem les sznkpvonalak, hanem szlesebb svok. Mivel a sznkpi svok pontos profilja sok informcit szolgltat, az infravrs spektroszkpia is fejldsnek indult. Pldul a sziliktszemcsk sznkpben 10 µm-en megfigyelhet Si–O-kts rezonancijnak alakjbl megllapthat a porszemcsk jellemz mrete: az 1 µm-nl kisebb rszecskk jellegzetes magas sznkpi cscsot mutatnak, mely nagyobb szemcsk esetn laposabb vlik. Mivel a csillagkzi por inkbb kisebb szemcskbl ll, a nagyobb porrszecskk jelenlte a csillagok krl a por sszetapadsnak a jele, amely az els lps a bolygkeletkezs fel. A csillagkrli korongokban gyakran ltunk kristlyos szerkezet sziliktokat is (szemben a tipikus amorf szemcskkel). Ezek a rendezettebb kristlyszerkezetnek ksznheten lesebb rezonancikat, keskenyebb emisszis alakzatokat mutatnak az infravrs sznkpben. Ugyanezeket a kristlyos jellegzetessgeket mutatjk a naprendszerbeli stksk is.

 Azon tl, hogy a Vilgegyetem sok gitestje sugrzsnak legnagyobb rszt az infravrs tartomnyban bocstja ki, ezeken a hullmhosszakon a kozmosz sokkal tltszbb is, mint az optikaiban. A csillagkzi porfelhk rszecski elnyelik s szrjk a csillagfnyt, ezltal a tvolabbi gitestek fnye gyengl s vrsdik, mire megrkezik hozznk. Ez a hats azonban lnyegesen lecskken az infravrs hullmhosszakon, mivel a mikromternl kisebb porszemcsk elnyelsi s szrsi tulajdonsgai ersen fggenek a frekvencitl. Keresztllthatunk teht szinte az egsz Tejtrendszeren, kzvetlenl megfigyelhetjk a Galaxis egybknt lthatatlan magjt, s belelthatunk a legfiatalabb csillagokat krlvev sr porburkokba is.

Korongok fiatal csillagok krl. Fent: a Taurus molekulafelhben tallhat, HH30 nev fiatal csillag a Hubble-rtvcs felvteln (Burrows et al., 1996 437); lent: Az AB Aur kzepes tmeg csillag korongjrl kzeli-infravrs hullmhosszakon ksztett felvtel (Fukagawa et al., 2004 L53.)

Korongok fiatal csillagok krl. Fent: a Taurus molekulafelhben tallhat, HH30 nev fiatal csillag a Hubble-rtvcs felvteln (Burrows et al., 1996 437); lent: Az AB Aur kzepes tmeg csillag korongjrl kzeli-infravrs hullmhosszakon ksztett felvtel (Fukagawa et al., 2004 L53.)

  A kvetkezkben sorra vesznk nhny olyan terletet, ahol az infravrs megfigyelsek alapveten megvltoztattk a korbbi elkpzelseinket, s ahol az MTA KTM Csillagszati Kutatintzet munkatrsai is aktvan hozzjrulnak a terlet fejldshez.

Korongok fiatal csillagok krl

  A szletflben lv csillagokat krlvev por- s gzkorongok szerkezetnek megismershez az egyik legfontosabb eszkz a porszemcsk hsugrzsnak analzise. A csillagtl tvolodva a korong hmrsklete cskken, s egyre hosszabb hullmhosszakhoz kerl a hsugrzs maximuma (lsd a Wien-fle eltoldsi trvnyt). A korong legbels rsze a kzeli-, mg a kls hideg terletek a tvoli-infravrsben adnak jelet .

A Tejtrendszer csillagainak eloszlsa a 2MASS gboltfelmrs alapjn. A trkp flmillird csillag alapjn kszlt az 1,2, 1,6 s 2,2 mikromteres fnyessgmrsek figyelembe vtelvel (2MASS/J. Carpenter, T. H. Jarrett s R. Hunt)

A Tejtrendszer csillagainak eloszlsa a 2MASS gboltfelmrs alapjn. A trkp flmillird csillag alapjn kszlt az 1,2, 1,6 s 2,2 mikromteres fnyessgmrsek figyelembe vtelvel (2MASS/J. Carpenter, T. H. Jarrett s R. Hunt)

 A mai infravrs-tvcsvek viszonylag kis tkrmretk s az optikainl hosszabb hullmhosszak miatt ltalban nem bontjk fel a korongokat, gy azok integrlt fnyt mrjk. Azonban a kzeli-, kzp- s tvoli-infravrs fluxusok erssgt sszehasonltva meghatrozhat a korong sugrirny hmrsklet-lefutsa. Ez meghatrozza, hogy hol kezdenek a gzmolekulk jg formjban kifagyni (az n. jgvonal), s gy megszabja, hol alakulhatnak ki gzbolygk. A fluxusok arnya utal arra is, hogy milyen tvolsgra mennyi anyag tallhat a korongban. Manapsg kln figyelmet kapnak azok a rendszerek, ahol a korongsugrzs kzeli-infravrs komponense hinyzik: taln a korong bellrl kifel halad „feltisztulst” ltjuk? Szintn izgalmasak azok a rendszerek, amelyeknl a tvoli-infravrs hinyzik: valamifle kls hats, pldul ketts rendszerekben a ksr gravitcis ereje leborotvlhatta a korong klsejt? Mindezek a hatsok megszabjk, hogy mekkora lesz a csillag vgs tmege, s milyen bolygrendszer alakulhat ki krltte.

 Az utbbi vek egyik nagy elrelpse volt az infravrs interferometria megszletse. Az Eurpai Dli Obszervatrium (ESO) chilei ngy ristvcsvt sszekt optikai hlzat egyetlen 200 mter tmrj tvcsv formlja a rendszert, amely 10 mikromteres hullmhosszon, a lgkr egyik teresztsi svjban zemel. Br a jelenleg mkd MIDI csak kt-kt tvcs kpt interferltatja, a msodik genercis Matisse-mszer mr kpeket fog kszteni, amelyeken remnyeink szerint a bolygk plyja mentn a korongban kialakul res svokat s csomsodsokat, de akr magukat a bolygkat is ltni fogjuk.

Trmelkkorongok

  Az infravrs csillagszat egyik legnagyobb felfedezse, hogy idsebb, a Naphoz hasonlan csillagletk hossz, viszonylag esemnytelen „felnttkort” tlt csillagok krl is gyakran megfigyelhetk porkorongok. Ezekbl az reg korongokbl a gzkomponens mr eltnt, a porszemcsket kzvetlenl bombzzk a csillagfny fotonjai, amelyek a kisebb rszecskket kifjjk a rendszerbl, a nagyobbakat pedig a Poynting−Robertson-hats rvn lefkezik, gy azok rvid id alatt bespirloznak a csillagba. A por utnptlst a bolygkeletkezs sorn keletkezett planetezimlok, bolygcsrk, stksmagok tkzsei biztostjk. Ezeket az gitesteket kis sugrz felletk miatt kzvetlenl nem figyelhetjk meg, m az ltaluk generlt por egysgnyi tmegre hatalmas felletet s gy mrhet infravrs sugrzst biztost .

A Fomalhaut krli trmelkkorong a Hubble-rtvcs felvteln

A Fomalhaut krli trmelkkorong

a Hubble-rtvcs felvteln

 A trmelkkorongok szerkezete gy informcit nyjt arrl, hol alakultak ki s maradtak fenn bolygcsra-vezetek a rendszerben, s segt kpet alkotni a bolygkeletkezs trtnetrl.

 A trmelkkorongok nem a korai anyagbefogsi korong maradvnyai, sokkal inkbb egy harmadik genercis csillagkrli struktrnak tekinthetk (a korai korongbl sszell planetezimlok tekinthetk a msodik genercinak). A Naprendszernek is ismerjk kt porkorongjt: a Mars-plyn belli trrszt kitlt bolygkzi porfelht, amely a kisbolygv tkzseibl s a Napot megkzelt stksk felbomlsbl tpllkozik, s a Neptunusz-plyn tl elhelyezked Kuiper-vet, ahol akr a Plthoz hasonl mret gitestek is keringhetnek. A Kuiper-v gitestjeirl mg nagyon keveset tudunk, ez a helyzet azonban lnyegesen javulhat a Herschel-rtvcs tervezett megfigyelsi programjai ltal, amelyekben az MTA Csillagszati Kutatintzet is tevkenyen rszt vesz.

 A ms csillagok krl eddig megfigyelt korongok tbbsge hideg, 100 K alatti hmrsklet, teht a Kuiper-v megfelelinek tekinthetk. Van azonban nhny melegebb porgyr is, amelyek inkbb a kisbolygv analgii. Ilyen melegebb struktrk megfigyelse fiatalabb csillagok krl nem meglep, hiszen a bolygkeletkezs, a bolygcsrk kialakulsa (s gy az tkzseik sorn fellp portermels) a rendszerben bellrl kifel halad. Vannak azonban olyan, egszen ids csillagok is, amelyek esetben a portermels valamifle idszakos esemnyre, pldul kt nagyobb test katasztroflis tkzsre vezethet vissza. Az gy keletkezett pornak azonban hamarosan el kell tnnie a rendszerbl, gy a trmelkkorong csak idszakos jelensg, amelynek idfejldse nagyon rdekes informcikat adhat a porpopulci utnptlsrl. Egy effle, sok tkzssel jr idszak lehetett a Naprendszer letben a ksi nagy bombzs korszaka mintegy 400 milli vvel a Nap kialakulst kveten.

A Naprendszer kis gitestjei

  Az infravrs g drmaian klnbzik attl, amit az jszakai gre felnzve megszoktunk. Ha „infravrs szemmel” nznnk az gre, a megszokott csillagokat alig ltnnk, a Tejt amgy halvny, dereng svja pedig az infravrsben szemkprztatan fnyes lenne. A fnyes llcsillagok helyett a viszonylag gyorsan mozg kisbolygk jelentenk a legszembetnbb pontszer gitesteket. A lapult bolygkzi porfelh (amelynek belsejben kering a Fld is) rszecskinek hsugrzsa, az „infravrs llatvi fny” beragyogja az egsz eget, klnsen az ekliptika krnykt. Az llatvi fny rendkvl homogn fnyessgeloszlsban megfigyelhetek fnyesebb svok, amelyek a kzelmlt porkeletkezsi esemnyeivel: kisbolygk tkzseivel vagy stksk felbomlsval hozhatk kapcsolatba.

 A kzeli-infravrs hullmhosszakon a kisbolygk mg a Nap fnyt tkrzik vissza, de a kb. 5 µm-nl hosszabb hullmhosszakon mr a kisbolygk felszni hmrskletnek megfelel hsugrzst ltjuk. Az alacsony hmrsklet miatt a kzp- s tvoli-infravrs hullmhosszakon a kisbolygk fnyesebbek a csillagoknl.

 A Mars s a Jupiter plyja kztt hzd kisbolygv gitestjei, ahol az ismert kisbolygk tlnyom rsze tallhat, nagyjbl 200 K hmrskletek, gy hsugrzsuk nagy rsze a kzp-infravrs tartomnyba esik. A kisbolygk infravrs sznkpe alapjn azonosthatk a felsznket bort bizonyos anyagok vagy ppen azok szemcsemrete.

 A kisbolygk az infravrs reszkzk legfontosabb kalibrtorai, mivel elg fnyesek, a kzp- s tvoli-infravrsben jval fnyesebbek, mint a legtbb csillag, s fnyessgk ltalban knnyebben megjsolhat, mint a csillagok lgkrnek viselkedse ebben a hullmhossztartomnyban.

 A kisbolygk azonban nem csak kzvetlen clpontjai a csillagszati mrseknek: nagy szmuk miatt zavar forrsokknt, jelentsen befolysolni tudjk az infravrsben vgzett mrseket. A Spitzer-rtvcs eddigi mrseiben mintegy 35 ezer, jrszt eddig ismeretlen kisbolygt talltak, elssorban az ekliptika nhny fokos krnyezetben. Ehhez jn mg szmtalan annyira halvny s apr kisbolyg, amelyek kzvetlenl nem figyelhetk meg, de jelenltk hozzjrul az gi httr egyenetlensgeihez.

 A Naprendszer kls vidkn, nagyrszt a Neptunusz plyjn tl tallhat a Kuiper-v nev tartomny. Az itt tallhat objektumok annak a korongnak a maradvnyai, amelybl mintegy tmillird vvel ezeltt a Naprendszer bolygi keletkeztek. Az elmlt vekben tbb mint ezer ilyen gitestet azonostottak, s ennek ksznheten a Kuiper-v dinamikai felptse (az gitestek plyjnak sszessge) jl ismert. Ugyanakkor a lthat hullmhosszakon vgzett mrsek csak nagyon kevs adatot szolgltatnak a Kuiper-vbeli objektumok fizikai tulajdonsgairl: mretkrl, tmegkrl, srsgkrl, felszni hmrskletkrl. Hmrskletk, minthogy nagyon tvol vannak a Naptl, nagyon alacsony, jellemzen 100 K alatti, ezrt hsugrzsuk nagy rsze a tvoli-infravrsbe esik. Az infravrs s lthat fnyben vgzett mrsek egytt mr sokkal tbbet tudnak mondani a fentebb felsorolt fizikai paramterekrl.

 Br a Spitzer-rtvcsvel sikeresen mrtek mintegy tucatnyi Kuiper-objektumot 24 s 70 µm-en, ezekhez a detektorokhoz (elssorban a 24 µm-eshez) a Kuiper-objektumok „tl hidegek”. Vrhatan a Herschel-rtvcs hozza majd meg az ttrst a tvoli-infravrs szlelsekben: a tervek szerint tbb mint szz Kuiper-objektumot fog megfigyelni, s a legfnyesebbekrl akr fnygrbt is kaphatunk, amibl kvetkeztetni lehet az gitest alakjra, vagy a felszni albed-, illetve hmrsklet-eloszls egyenetlensgeire.

 Az egyedi objektumok megfigyelsn tl a Kuiper-v szerepe azrt is jelents, mert ez az egyetlen olyan trmelkkorong, ahol a korongot felpt gitesteket kzvetlenl, egyenknt is meg tudjuk figyelni. A Kuiper-objektumok megfigyelsei jelentik az alapot minden korongfejldsi modell szmra, s szolglnak referenciaknt minden ms csillag krl megfigyelt trmelkkorong esetben.

Felhmagoktl a galaktikus habfrdig

  A csillagkzi anyag a Tejtrendszerben ltalban hideg; hogy mennyire, az attl fgg, hogy ppen milyen fzisban tallkozunk vele. A legsrbb, molekulris hidrogngzt tartalmaz felhk (molekulafelhk) nagyjbl 10–20 K hmrskletek; alapveten igaz az, hogy a csillagkzi anyag annl hidegebb, minl srbb. Brmilyen legyen is, a felhk a gz mellett mindig tartalmaznak port is, amelynek mennyisge ugyan nagyjbl csak a felh teljes tmegnek 1 %-t teszi ki, de alapvet szerepe van a felhk termodinamikjban. Ennek a pornak a hmrskleti sugrzst ltjuk az infravrs hullmhosszakon, s hasznlhatjuk diagnosztikai eszkzknt a csillagkzi felhk vizsglatra. A legsrbb felhmagok esetben nhny mm-es hullmhossz rdivonal mellett az infravrs mrsek azok, amelyekkel a felhk belsejbe lthatunk. E mrsekkel a felhk szerkezete mellett azt is kiderthetjk, hogy pldul elkezddtt-e mr a porszemcsk nvekedse, ami megvltoztatn a felh infravrs sugrzsi tulajdonsgait. Ezek a sr felhmagok lesznek a csillag- s bolygkeletkezs els lpcsi.

 A csillagkzi anyag legnagyobb rsze a Galaktika skjban sszpontosul, ez a szerkezet azonban nagyobb sklkon sem teljesen vletlenszer. A galaktikus sk kzelben gyakoriak a szupernva-robbansok s a fiatal, nagy tmeg csillagok halmazaibl ered intenzv csillagszl, amely folyamatosan tformlja, hatalmas, akr hromszz fnyv tmrj buborkokkal fjja tele a Tejtrendszer skjnak krnykt .

A Cepheus csillagkpben infravrsben kirajzold buborkot, egy egykori szupernva maradvnyt magyar csillagszok (Kun Mria s munkatrsai) fedeztk fel az IRAS adataibl.

A Cepheus csillagkpben infra-vrsben kirajzold buborkot, egy egykori szupernva maradvnyt magyar csillagszok (Kun Mria s munkatrsai) fedeztk fel az IRAS adataibl.

 A sok, egymsba kapcsold bubork miatt szoktk ezt a szerkezetet galaktikus habfrdnek is nevezni. E szerkezeteket teljes egszben csak a tvoli-infravrsben lehet megfigyelni, mert az infravrs sugrzs mg a galaktikus sk krnykn is, ahol rengeteg a csillagkzi anyag, optikailag vkony marad, gy tbb egyms mgtti anyagrteg is lthat, mg ms hullmhosszakon, vagy pldul stt felhk esetben az elnyelt csillagfnyben mindig csak a hozznk legkzelebbi rteget lthatjuk.

 Az IRAS-mhold (1983) egyik legnagyobb felfedezse volt, hogy az addig ismert sr molekulafelhk s a hatalmas semleges hidrognfelhk mellett ltezik egy, a semleges hidrognfelhknl srbb, a molekulafelhknl ritkbb fzisa a csillagkzi anyagnak, amit a fldi lgkr ftyolfelhivel val hasonlsga miatt galaktikus cirrusznak neveztek el. A cirrusz legfontosabb tulajdonsga, hogy mindenfel megtallhat az gen, ott is, ahol egybknt semmilyen csillagkzi anyag jelenltt nem vrjuk, gy pldul a galaktikus plusok irnyban is. Az infravrsben termszetesen a cirruszfelhkben lv por hmrskleti sugrzst ltjuk, 70 µm-nl hosszabb hullmhosszakon ez az infravrs g legszembetnbb jellegzetessge magasabb galaktikus szlessgeken. A galaktikus cirrusz jelenlte nagyon megnehezti azokat a mrseket, ahol halvny, pldul a kozmikus infravrs htteret felpt nagyon tvoli galaxisokat kellene megfigyelnnk. Br ltszlag kusza szvetet alkotnak az gen, hossz, jellegzetes filamentumokkal, a cirruszfelhk mgsem teljesen vletlenszerek s rendezetlenek: akr kis, akr nagy sklkon nznk rjuk, mindig ugyanazt az nhasonl, fraktlszer szerkezetet mutatjk. A cirrusz szerkezett eddig legjobban az ISO-rtvcs tvoli-infravrs mrseivel sikerlt meghatrozni.

 Magas galaktikus szlessgeken azonban nem a szupernvk s a csillagszl hatrozza meg a csillagkzi anyag nagy lptk szerkezett. Ugyancsak az IRAS-mhold 100 µm-es trkpein, magasan a galaktikus sk felett a cirruszemissziban olyan hatalmas hurkokat s regeket ltunk, amelyek mreteloszlsa nagyon hasonlt arra, amit egy ilyen ritka kzegben a gyors, turbulens mozgsok, az gynevezett szuperszonikus turbulencia hozna ltre.

A porszemcsk szerkezete

  A csillagkzi felhk porszemcsi nagyrszt mikromternl kisebb, amorf szerkezet sziliktszemcsk. Egyre nyilvnvalbb azonban, hogy a por nem mindenhol ugyanolyan szerkezet, hanem a helyi fizikai krlmnyek hatsra szerkezete megvltozhat. Ezen vltozsok megrtse tbbek kztt azrt is alapvet fontossg, mivel a por infravrs sugrzst diagnosztikai eszkznek hasznljuk, s a belle leszrmaztatott hmrsklet- s srsgrtkekben jelents hibt okozhat, ha pldul a porszemcsk emisszivitsa vltozik. Mrpedig ppen erre utal jeleket lehet ltni a csillagkzi felhk leghidegebb pontjain. sszehasonltva ezekben az irnyokban a porszemcsk fnyelnyelst az ltaluk kibocstott tvoli-infravrs sugrzs erssgvel, a fajlagos emisszirl kiderlt, hogy az a hmrsklet fggvnye. Ennek oka minden bizonnyal a porszemcsk szerkezeti vltozsa, konkrtan az tlagos szemcsemret nvekedse, valsznleg jgkpeny kpzdse ltal.

 Pornvekedsi folyamatok, pldul a kisebb szemcsknek a bolygcsrk kialakulshoz vezet sszetapadsa, minden bizonnyal vgbemennek a fiatal csillagok krli korongok sr kzpskjban, ahov lelepedik a por. Sok olyan infravrs megfigyels van, amelyeket a legknnyebben pornvekedssel lehet megmagyarzni. Ilyen a csillagkeletkezsi idszak vgn a korongok addig kifel vastagod geometrijnak sszelapulsa, amelynek oka lehet, hogy a legnagyobb opacits szubmikromteres porszemcsk lelepedsvel a korong tltszbb vlik a csillagfny szmra.

 Vlaszra vr rdekes krds az is, hogy a csillagkzi felhk amorf, veges szerkezet sziliktszemcsibl hol s mikor alakulnak ki azok a kristlyos olivin- s piroxnszemcsk, amelyek a fiatal csillagok krli korongokban, illetve a Naprendszer legsibb gitestjeiben, az stksmagokban is megfigyelhetnk. Az 5. bra mutatja, hogy az EX Lupi nev fiatal csillagban s az stkskben a porszemcsk 10 mikromteres rezonancija ms alak, s ez a szemcsk kristlyos szerkezetvel magyarzhat. Az, hogy a kristlyokat az EX Lupi felfnyesedse sorn figyeltk meg, mg eltte amorf szerkezetek voltak ,

Sziliktkristlyok keletkezse az EX Lupi korongjban a kitrs sorn.

Sziliktkristlyok keletkezse az EX Lupi korongjban a kitrs sorn.

mutatja, hogy a kristlyosods s ltalban a korong tulajdonsgai rvid tvon is vltozhatnak, teret adva a korongok vltozkonysgi vizsglatnak.

A kozmikus infravrs httr

  A modern kozmolgia szmra az egyik legnagyobb kihvs annak magyarzata, hogy hogyan alakult ki a Vilgegyetem ma lthat szerkezete. A kozmikus mikrohullm httr vizsglata a Vilgegyetem nagyon korai idszakrl ad „pillanatfelvtelt” mintegy 380 ezer vvel az srobbans utn.

 Azt mr az 1950–1960-as vekben felismertk, hogy emellett lteznie kell egy olyan infravrs httrsugrzsnak, amely tartalmazza az sszes, klnbz kozmikus tvolsgoknl megfigyelhet, s gy klnbz fejldsi llapotban lthat galaxisok sszeadd fnyt. A korai modellekben mg azt feltteleztk, hogy a galaxisok rgen is nagyjbl olyanok voltak, mint ma, fnyk csupn vrseltoldst mutat tvolsguknak megfelelen. gy sszeadd fnyk sznkpe is hasonl a krnykbeli galaxisok csillagfnyhez, br a vrseltolds miatt nem a lthat tartomnyban, hanem a kzeli infravrsben lesz a cscsa. Ezekbe a korai modellekbe mg nem szmoltk bele a csillagkzi por hatst: ott, ahol nagy tmegben keletkeznek csillagok, nagy mennyisg csillagkzi anyagnak is lennie kell, az pedig elnyeli az ppen megszletett csillagok fnyt. Mrpedig a ma lthat csillagok olyan sokan vannak, hogy azokat nem lehetne ellltani egy mai, tlagos galaxisban zajl csillagkeletkezsi sebessggel az Univerzum letkora alatt. A mltban teht lennie kellett egy olyan korszaknak, amikor a csillagkeletkezs a mainl sokkal intenzvebb volt. A por emltett hatsa s kisebb rszben a vrseltolds miatt az aktv csillagkpz galaxisok fnyt az infravrsben fogjuk ltni, s mltbeli szerepkrl a kozmikus infravrs httr fog informcit szolgltatni.

 A kozmikus infravrs httr mrseinl kezdetben az abszolt httr fnyessgnek megmrst tztk ki clul. Ez mind tudomnyos, mind mrstechnikai szempontbl nagy kihvs: a kozmikus infravrs htteret el kell klnteni a fnyes eltrkomponensektl: az llatvi emisszitl a Naprendszerben s a galaktikus cirruszemisszitl ;

Az infravrsben sugrz, egyms mgtti forrsok a tbbi forrs szempontjbl „httrknt” viselkednek.

Az infravrsben sugrz, egyms mgtti forrsok a tbbi forrs szempontjbl „httrknt” viselkednek.

valamint a tvcsvet az abszolt nulla fok kzelbe kell hteni, hogy sajt hsugrzsa ne zavarja a mrst, tovbb ki kell kszblni a fnyes gitestekbl szrmaz legkisebb szrt fnyt is. Ez idig a COBE-mhold DIRBE-mszernek mrsei szmtanak az abszolt httrfnyessg legjobb mrseinek a tvoli-infravrs hullmhosszakon. Mr ezekbl a mrsekbl is kiderlt, hogy a httr dominns galaxisai jelentsen klnbznek a Tejtrendszer krnyezetben ma megfigyelhet galaxisoktl. Az ISO- s a Spitzer-rtvcsvek mrseibl pedig mr tudjuk, hogyan trtnt a galaxisok fejldse a Vilgegyetem els egymillird ve utn.

 A megfigyelsek azt mutatjk, hogy a kozmikus infravrs httr teljes energijnak legnagyobb rszt a z≈1-nl tallhat galaxisok adjk. Ebben az idben, az Univerzum mai letkornak felnl volt a legintenzvebb a csillagkeletkezs a Vilgegyetem akkori galaxisaiban. A csillagkzi anyagfelhkbl keletkez csillagok begyazdva maradtak mg egy ideig a szl felhben, a fiatal csillagok fnynek jelents rszt a felhben tallhat por elnyelte, s azt infravrs hullmhosszakon sugrozta vissza. gy ezek a galaxisok, amelyekben igen intenzv a csillagkeletkezs, nem a lthat hullmhosszakon fnyesek, hiszen ott a por miatt nem ltjuk a csillagok fnynek jelents rszt, hanem az infravrsben, ahol a por visszasugrozza az elnyelt csillagfny energijt. Ezek neve fnyes infravrs galaxis (Luminous Infrared Galaxy – LIRG), vagy rendkvl fnyes infravrs galaxis (Ultra-Luminous Infrared Galaxy – ULIRG). Ezek ltezse elszr az IRAS infravrs mhold mrseibl derlt ki, az azt kvet infravrs-rtvcsvek (ISO, Spitzer) tmegesen azonostottak ilyen galaxisokat, s ma mr tudjuk, hogy egyltaln nem klnlegesek, volt olyan korszaka a Vilgegyetem trtnetnek, amikor meghatroz szerepli voltak a kozmikus sznjtknak.

 A fnyes infravrs galaxisok mellett jelents szerepet jtszanak az aktv galaxisok is, amelyek a kozmikus infravrs httr teljes energijhoz mintegy 10 %-ban jrulnak hozz, de bizonyos hullmhosszakon ez az arny az 50 %-ot is elrheti. Ezekben a galaxisokban a kzponti, nagy tmeg fekete lyukba anyag ramlik be a krnyezetbl egy anyagbefogsi korongon keresztl. A fekete lyuk krnyezetben az anyag magas hmrsklete miatt rntgensugrzst bocst ki, amit a krnyez anyaggyrben lv por elnyel a csillagfnyhez hasonlan, s energijt infravrsben sugrozza vissza.

 A kozmikus infravrs httr, br a mai napig gy beszlnk rla, egyre kevsb valdi httr, elmosdott halvny fnyls az gen. Az egyre rzkenyebb s egyre jobb trbeli felbonts rtvcsvekkel a httr fnyt ad objektumok egyre nagyobb rszt tudjuk nll galaxisknt is azonostani. Pldul a Spitzer-rtvcs a kzp-infravrsben (24 µm) a tvoli galaxisok 90 %-t tudta mr egyedileg is megfigyelni, a Herschel-rtvcs pedig vrhatan a hosszabb, 100 s 160 µm-es hullmhosszakon is legalbb a httr fnynek 50%-t fel tudja majd bontani egyedi galaxisokra.

 A kozmikus infravrs httr egyenetlensgeinek vizsglatval a Spitzer-rtvcs kzeli-infravrs hullmhosszain (3 s 8 µm kztt) sikerlt megfigyeli az n. III. populcis csillagok jeleit a legtvolabbi, z ≈ 20 galaxisok fnyben. A III. populcis csillagok az els, nagy tmeg csillagok, amelyek a korai galaxisokban megjelentek, s rvid letket valsznleg mindannyian szupernvaknt fejeztk be. Hogy lteznik kellett, azt a csillagszok mr vtizedek ta feltteleztk, mert ezen csillagokbl kialakult szupernvk szolgltathattk a magasabb rendszm elemeket (fmeket) a ksbb keletkezett csillagok szmra.

Az infravrs csillagszat jvje

  A 21. szzadi asztrofizika kt alapvet krdse a „kt szlets” problematikja: hogyan keletkezett a Vilgegyetem, s hogyan a Fld? Ahogy korbban lttuk, a vlasz mindkt terleten nem kis rszben jvend infravrs szlelsekbl vrhat. Hozztve ehhez, hogy a kozmosz mennyivel tlthatbb az infravrs, mint az optikai hullmhosszakon, nem meglep, hogy az infravrs-csillagszat jelentsge napjainkban egyre n. Jl pldzza ezt, hogy a Hubble-rtvcs utda, a NASA James Webb-rteleszkpjnak mindhrom fmszere a hsugrzst fogja megfigyelni.

A 2009-es esztend fontos dtum ezen a terleten: megkezdte mkdst a Herschel Space Observatory, amely az eddigi legnagyobb rcsillagszati tkrt hordozza.

  Az MTA Konkoly Thege Mikls Csillagszati Kutatintzetben mr egy vtizede mkdik egy alapveten infravrs profil kutatcsoport. A csoport tbb tagja tevkenyen rszt vett az ISO fldi munklataiban; rendszeresen sikeresen hasznltk a NASA Spitzer-rtvcsvt fiatal csillagok krli, valamint trmelkkorongok vizsglatra; s vek ta kzremkdnek a Herschel PACS nev mszernek fejlesztsben. Ezzel prhuzamosan rendszeresen megfigyelseket vgeznek fldi bzis infravrs tvcsvekkel, s dolgoznak az Eurpai Dli Obszervatrium Matisse nev j genercis interferomtern. Nhny f tudomnyos cl: korongok dinamikja, eruptv csillagok kitrsei, trmelkkorongok szerkezete, Kuiper-vbeli objektumok vizsglata. gy btran llthatjuk, hogy br haznkban nincsenek megfelelen szraz, infravrsbeli szlelsekre alkalmas klmj helyek, Magyarorszg rajta van Eurpa infravrs-csillagszati trkpn.

 
Föld
 
Fizika
 
Földönkivli Élet
 
Language
 
Hrdets
 
Facebook&Twitter

Keress meg minket a Google+

 
Hold llsa
CURRENT MOON
 
My IP
Powered by  MyPagerank.Net

IP

Google Pagerank mrs, keresooptimalizls

antivrus

 
Ltogatk
 

Dryvit, hõszigetelés! Vállaljuk családi házak, nyaralók és egyéb épületek homlokzati szigetelését! 0630/583-3168 Hívjon!    *****    Könyves oldal - Ágica Könyvtára - ahol megnézheted milyen könyveim vannak, miket olvasok, mik a terveim...    *****    Megtörtént Bûnügyekkel foglalkozó oldal - magyar és külföldi esetek.    *****    Why do all the monsters come out at night? - Rose Harbor, a város, ahol nem a természetfeletti a legfõbb titok - FRPG    *****    A boroszkányok gyorsan megtanulják... Minden mágia megköveteli a maga árát. De vajon mekkora lehet ez az ár? - FRPG    *****    Alkosd meg a saját karaktered, és irányítsd a sorsát! Vajon képes lenne túlélni egy ilyen titkokkal teli helyen? - FRPG    *****    Mindig tudnod kell, melyik kiköt&#245; felé tartasz. - ROSE HARBOR, a mi városunk - FRPG    *****    Akad mindannyijukban valami közös, valami ide vezette õket, a delaware-i aprócska kikötõvárosba... - FRPG    *****    boroszkány, vérfarkas, alakváltó, démon és angyal... szavak, amik mind jelentenek valamit - csatlakozz közénk - FRPG    *****    Why do all the monsters come out at night? - Rose Harbor, a város, ahol nem a természetfeletti a legfõbb titok - FRPG    *****    why do all monsters come out at night - FRPG - Csatlakozz közénk! - Írj, és éld át a kalandokat!    *****    CRIMECASESNIGHT - Igazi Bûntényekkel foglalkozó oldal    *****    Figyelem, figyelem! A második vágányra karácsonyi mese érkezett! Mesés karácsonyt kíván mindenkinek: a Mesetáros    *****    10 éves a Haikyuu!! Ennek alkalmából részletes elemzést olvashatsz az anime elsõ évadáról az Anime Odyssey blogban!    *****    Ismerd meg az F-Zero sorozatot, a Nintendo legdinamikusabb versenyjáték-szériáját! Folyamatosan bõvülõ tartalom.    *****    Advent a Mesetárban! Téli és karácsonyi mesék és színezõk várnak! Nézzetek be hozzánk!    *****    Nagyon pontos és részletes születési horoszkóp, valamint 3 év ajándék elõrejelzés, diplomás asztrológustól. Kattints!!!!    *****    A horoszkóp a lélek tükre,egyszer mindenkinek érdemes belenézni.Keress meg és én segítek értelmezni a csillagok állását!    *****    HAMAROSAN ÚJRA ITT A KARÁCSONY! HA SZERETNÉL KARÁCSONYI HANGULATBA KEVEREDNI, AKKOR KATT IDE: KARACSONY.GPORTAL.HU    *****    Nyakunkon a Karácsony, ajándékozz születési horoszkópot barátaidnak, ismerõseidnek.Nagyon szép ajándék! Várlak, kattints